離心泵特性曲線的測定試驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)四離心泵特性曲線的測定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解離心泵的構(gòu)造、掌握其操作和調(diào)節(jié)方法；2、測定單級離心泵在一定轉(zhuǎn)速時(shí)的特性曲線，并確定其最佳I：作范圍；3*、掌握管路特性曲線的測量方法；4*、測定雙泵并聯(lián)時(shí)的特性曲線；5*、了解工作點(diǎn)的含義及確定方法。帶*項(xiàng)為教學(xué)大綱要求之外內(nèi)容。二、基本原理泵是輸送液體的常用機(jī)械，在生產(chǎn)中選用一臺既能滿足生產(chǎn)任務(wù)，乂經(jīng)濟(jì)合 理的離心泉，總是根據(jù)生產(chǎn)的要求（流信和壓頭），參照案的性能來決定的。如 果要正確地選擇和使用離心泵，就必須掌握離心泵的流量（Q）變化時(shí)，泵的壓 頭（H）,功率（N）和效率（），以及允許吸上真空度Hs的變化規(guī)律，即 HQ曲線,NQ曲線，Q曲

2、線,HsQ曲線，離心泵的特性曲線是由實(shí)驗(yàn) 測得的。本實(shí)驗(yàn)只測定HQ曲線，NQ曲線，Q曲線。1 .送液能力Q的測定在一定轉(zhuǎn)速下，用出口閥來調(diào)節(jié)離心泉的送液能力。實(shí)驗(yàn)裝置（2）用渦輪流量瞬時(shí)指示儀進(jìn)行測定。即:Q = Q = 3.6x S或 &（米3/時(shí)）式中；f流量瞬時(shí)指示儀示值（赫）&流量系數(shù)（1/升）本裝置X 5 檔 g =68.90x 10 檔 8=70.53實(shí)驗(yàn)裝置（1）中流量的測量采用大孔板流量計(jì)測量，其流量計(jì)算公式為: V=C1 RC2式中V流量，單位m3/h：R-孔板壓差，單位kPa：G=1.4；C2=0.5；測壓口間距為0.3米。2. 壓頭H的測定在進(jìn)口真空表和出

3、曰壓力表兩測壓點(diǎn)截面間列出柏努利方程:gz】 +P) u；寸 x +yiif p 2由于兩測壓點(diǎn)之間的管路很短，摩擦阻力損失可忽略不計(jì)，兩側(cè)的管徑看作 一致，即可導(dǎo)出：He = H壓力友+ H真空友+ Ho m 其中：H H分別為離心泵進(jìn)出口的壓力m ：Ho為兩測壓口間的垂直距離。H= P； +i X735.6 10(niH2O)式中：pl進(jìn)口測壓點(diǎn)真空表示值（皿些）P2出口測壓點(diǎn)壓力表示值（實(shí)f E）3. 軸功率N的測定N是電機(jī)傳給泵的軸功率，SI制中用下式計(jì)算：2汗 N =M *n = 0.1047M *n60（W）式中：M轉(zhuǎn)矩（N*m）n轉(zhuǎn)速（1/分）泵行業(yè)習(xí)慣上用工程單位制，功率計(jì)算式

4、是：z 2/Fx9.81ePL11N =P Lil = （它 60x1000937.7 lKw）式中：P測力臂上所加的破碼質(zhì)量（）L測力臂長國），本實(shí)驗(yàn)裝置（2）L= 0.4869（m）則:0.4869 Pn Pn=973.72000(Kw)或采用功率表直接測出電機(jī)輸入的電功率N電機(jī)，再根據(jù)電機(jī)效率計(jì)算出泵 的軸功率N,即：N= N電機(jī)r|電機(jī)rj傳動 kw其中：n電機(jī)一電機(jī)效率，取0.9：n啊一傳動裝置的效率，本實(shí)驗(yàn)裝置（1）取1.0；4. 效率的計(jì)算泵的效率是泵的有效功率與軸功率之比。有效功率是液體由泉得到的實(shí)際功 率，SI制中:Ne = QHpg （W）式中：Q“流量（m7s）H &qu

5、ot;-揚(yáng)程（m）#液體密度（實(shí)/m'）/； = xlOO%= QH/? xlOO%N軸102 N軸離心泵的特性曲線是在某指定轉(zhuǎn)速下的特性曲線，當(dāng)實(shí)驗(yàn)時(shí)的轉(zhuǎn)速（n）與 指定轉(zhuǎn)速（4）有差異時(shí)，應(yīng)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果換算為指定轉(zhuǎn)速下的數(shù)值:三、實(shí)驗(yàn)裝置流程1、實(shí)驗(yàn)裝置（1）:流程說明：如商1, No8為大孔板流量計(jì)管線，用于離心泵實(shí)驗(yàn)。水箱內(nèi)的清 水，自泵的吸入口進(jìn)入離心泵，在泵殼內(nèi)獲得能量后，由出口排出，流經(jīng)孔板 流量計(jì)和流量調(diào)節(jié)閥后，返回水箱，循環(huán)使用。本實(shí)驗(yàn)過程中，需測定液體的 流量、離心泵進(jìn)口和出口處的壓力、以及電機(jī)的功率：另外，為了便于查取物 性數(shù)據(jù)，還需測量水的溫度。流量的測定，使用圖

6、1中的大孔板與壓力傳感器 共同完成，壓差在儀表柜上的“水流量"表上讀取。操作說明：先熟悉流程中的儀器設(shè)備及與其配套的電器開關(guān)，并檢查水箱內(nèi)的水位， 然后按下“離心泵”按鈕，開啟離心泵；系統(tǒng)排氣，打開管路切換閥8,關(guān)閉其它管路切換閥，打開流量調(diào)節(jié)閥18, 排凈系統(tǒng)中的氣體。打開面板中水流量倒U型壓差計(jì)下的排氣閥，排凈測 壓系統(tǒng)中的氣體；測定離心泵特性曲線，在恒定轉(zhuǎn)速下用流量調(diào)節(jié)閥18調(diào)節(jié)流量進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測取10組以上數(shù)據(jù)。為了保證實(shí)驗(yàn)的完整性，應(yīng)測取宕流后時(shí)的數(shù)據(jù): 測定管路特性曲線，先將流量調(diào)節(jié)閥18固定在某一開度，利用變頻器改變電機(jī) 的頻 率，用 以改 變流 果，測 取8組 以上 數(shù)

7、據(jù) （在圖1流體阻力與高心泵聯(lián)合實(shí)驗(yàn)流程圖出步頁1離心泵 2水箱放凈閥 3水箱 4、5切換閥 6大孔板流筮計(jì)率 最7渦輪流量計(jì) 8、9、10、11、12、13管路開關(guān)御 14高位槽上水閥 15高位槽 好 不 16球閥 17截止阿 18流量調(diào)節(jié)閥 19小孔板流量計(jì) 20層流管流量調(diào)節(jié)閥 要 超 21真空表 22壓力表 23兩臺泵連通閥過50Hz, 以免損壞離心泵和電機(jī)）；（5）測定不同轉(zhuǎn)速下的離心泵揚(yáng)程線，首先固定離心泵電機(jī)頻率，通過調(diào)節(jié)流 量調(diào)節(jié)閥18,測定該轉(zhuǎn)速下的離心泵揚(yáng)程與流量的關(guān)系。然后，再改變頻 率，再通過調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)網(wǎng)18,測定此轉(zhuǎn)速下的離心泵揚(yáng)程與流量的關(guān)系。 就可以得到不同轉(zhuǎn)速

8、下離心泵的揚(yáng)程隨流量的變化關(guān)系。（6）進(jìn)行雙泵的并聯(lián)的實(shí)驗(yàn)時(shí)（沖、2#并聯(lián)走2#設(shè)備的流程，3#、4#并聯(lián)走4# 設(shè)備的流程），其方法與測量單泵的特性曲線相似，只是流程上有所差異。 首先，將兩臺離心泵啟動，將沖或3#設(shè)備的球I閥4、5關(guān)閉（見圖1）,打 開離心泵連通閥23,使沖設(shè)備與2#設(shè)備連通（3#設(shè)備與4#設(shè)備連通）調(diào) 節(jié)2#或4#設(shè)備上的流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行實(shí)驗(yàn)°其他操作方法與單臺泉相同。此 實(shí)驗(yàn)只能測定離心泵并聯(lián)時(shí)的揚(yáng)程與流量的關(guān)系，而不能測定離心泵并聯(lián) 時(shí)軸功率及效率與流量的關(guān)系。2、實(shí)驗(yàn)裝置（2）：操作說明:圖2忠心泵特性曲線測定實(shí)騁裝置流程圖1、馬達(dá)一天平測功機(jī)：2、 2BA

9、-6型肉心泵：3、出口閥：4、真空表:5、斥力表：6、轉(zhuǎn)速表：7、渦輪流螭變送器：8、渦輪流景計(jì)顯示儀表:9、計(jì)量槽；10、水槽：11、進(jìn)口閥1 關(guān) 商泵進(jìn) 口閥， 向泵體 內(nèi)注 水，并 打開出 口閥排 除泵內(nèi) 空氣。2、關(guān) 閉出口 閥,開 啟電源 開關(guān), 使泵運(yùn) 轉(zhuǎn)。3、開啟出口閥和進(jìn)口閥，使泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)。4、開啟測試儀表電源，在泵的最大流量范圍內(nèi)用出口潤控制流量，取10組數(shù)據(jù)。5、關(guān)閉泵的出口閥，關(guān)閉電源開關(guān)、停車。注意：（1）開泵和停泵時(shí)，都應(yīng)將馬達(dá)天平測功器上的砥碼盤去掉，以免甩掉。（2）開啟測試儀表時(shí)，應(yīng)撥至中間檔，防止流量過大而損壞儀表。四、數(shù)據(jù)記錄與整理表1、實(shí)驗(yàn)記錄序出口樂力進(jìn)口

10、真空度流量計(jì)儀表示值轉(zhuǎn)速天平荷重號P2(kg£cm:)Pi (minHg)f茲）或壓是（kpa）檔次n (1/分)P （克）12345678表2、實(shí)測數(shù)據(jù)整理結(jié)果序流雖壓頭功率效率轉(zhuǎn)速號Q(m3/h)H(m)N(kW)n (%)n (r/nun)12345678表3、實(shí)測數(shù)據(jù)換算到指定轉(zhuǎn)速n=2900 （轉(zhuǎn)/分）下的值序號流信Q(m3/h)壓頭H(m)功率N(kW)效率 n (° o)轉(zhuǎn)速n (r/min)12345678五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告在普通坐標(biāo)紙上標(biāo)繪離心泵在指定轉(zhuǎn)速n=2900 （轉(zhuǎn)/分）下的HQ、N Q、 Q。六、思考題預(yù)習(xí)思考題：1、本實(shí)驗(yàn)需要測量哪些參數(shù)？務(wù)使用什么

11、儀表？2、簡述渦輪流量計(jì)、孔板流量計(jì)的測量原理。3、實(shí)驗(yàn)開始前，需要做哪些準(zhǔn)備？如何正確開車、實(shí)驗(yàn)及停車？報(bào)告討論題：1、正確進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的步驟是什么？2、離心泵的流量調(diào)節(jié)原理是什么？調(diào)節(jié)方法有哪些？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？3、離心泵的特性曲線測試條件是什么？條件改變，曲線如何變化？4、要測得完整的性能曲線，測點(diǎn)如何分布較為合理？哪些點(diǎn)較為關(guān)鍵？5、離心泵的安裝高度指什么？有無限制？6、離心泵啟動前為什么必須灌泵排氣？離心泵的送液能力能否通過進(jìn)口閥進(jìn) 行調(diào)節(jié)？7、正常工作的離心泵，在進(jìn)口處設(shè)置閥門是否合理？為什么？附一：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)行與使用當(dāng)系統(tǒng)安裝完畢后，啟動程序，此時(shí)屏幕上會出現(xiàn)圖3。圖3若用

12、戶第一次使用此軟件，會出現(xiàn)一窗口，要求用戶輸入：孔板流量計(jì)的參數(shù)Cl, C2：測壓口間距(m)o這些參數(shù)只需要輸入一次，將來運(yùn)行軟件時(shí)，若這些參數(shù)不需要修改，則不 用再輸入這些數(shù)據(jù)了。當(dāng)選擇數(shù)據(jù)采集項(xiàng)后，程序會要求用戶輸入要保存數(shù)據(jù)的文件名，當(dāng)用戶輸 入文件名后，程序進(jìn)入單泵實(shí)驗(yàn)界面(見圖4),在圖中有5個(gè)數(shù)字顯示框，分 別為：1-孔板壓降，2-水溫，3-泵出口壓力，4-泵入口壓力，5-電機(jī)功率。1、數(shù)據(jù)采集在畫面上方有一排菜單欄，分別為：“實(shí)驗(yàn)選擇”，“實(shí)驗(yàn)操作”，記錄數(shù)據(jù)"，查看數(shù)據(jù)"，“另存數(shù)據(jù)”，"退出。 實(shí)驗(yàn)選擇當(dāng)點(diǎn)擊此菜單時(shí)，出現(xiàn)一下拉菜單，“單泵實(shí)驗(yàn)

13、”，“雙泵并聯(lián)”。當(dāng)選擇“單 泵實(shí)驗(yàn)”時(shí)，又會出一個(gè)子菜單，“泵特性圖4單泵實(shí)驗(yàn)圖5雙泵并聯(lián)曲線”，“管路特性曲線”，“揚(yáng)程曲線”。用戶可以根據(jù)自己想做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 選擇。（注：“管路特性曲線”與“揚(yáng)程曲線”實(shí)驗(yàn)必須在有變頻器時(shí)才能進(jìn)行）。當(dāng)選擇“雙泵并聯(lián)”時(shí)，屏幕出現(xiàn)雙泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)界面（見圖5）, 1 -孔板壓 差，2-水溫，3-泵出口壓力，4-泵入口壓力，此時(shí)可以進(jìn)行雙泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)。雙泵并聯(lián)時(shí)只能做測定離心泵并聯(lián)揚(yáng)程和流量關(guān)系曲線的實(shí)驗(yàn)。注意：當(dāng)進(jìn)行并聯(lián)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須將兩套設(shè)備的通訊插頭全插在同一臺計(jì)算機(jī) 上，而且用于計(jì)量流量的那套實(shí)驗(yàn)裝置的通訊插頭要插在串口 1 （即C0M1）上， 另一套裝置的

14、插頭插在串口 2 （即COM2）上，不插或插反，都無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所以做并聯(lián)實(shí)驗(yàn)時(shí)，所用的計(jì)算機(jī)必須是有2個(gè)通訊口的。 實(shí)驗(yàn)操作（當(dāng)有變頻器時(shí)，才能使用此功能）當(dāng)點(diǎn)擊此項(xiàng)時(shí)，會出現(xiàn)一下拉菜單（見圖6）, “改變頻&離心泵實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)選擇（S）實(shí)驗(yàn)操作（0）記錄數(shù)據(jù)（R）圖6率”，“開關(guān)水泵”。由于除泵特性曲線實(shí)驗(yàn)外，其他實(shí)驗(yàn)都需要改變離心泵電機(jī) 頻率進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以，當(dāng)使用計(jì)算機(jī)在線采集數(shù)據(jù)時(shí)，除了做離心泵的特性曲線 實(shí)驗(yàn)外，都必須使用計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)泵的電機(jī)頻率，否則不能進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集。當(dāng)選擇“開關(guān)水泵”時(shí)，屏幕中會出現(xiàn)一組按鈕（見圖7）,其中，紅色的 為關(guān)水泵按鈕，綠色的為開水泵按鈕。圖7當(dāng)

15、選擇“改變頻率”時(shí)，屏幕中會出現(xiàn)一頻率調(diào)節(jié)框（見圖8）,要求用戶 調(diào)節(jié)頻率，之后計(jì)算機(jī)通過通訊系統(tǒng)，調(diào)節(jié)安裝在設(shè)備上的變頻儀的頻率值，并 通過變頻儀調(diào)節(jié)離心泉電機(jī)的頻率，以達(dá)到實(shí)驗(yàn)的要求。當(dāng)進(jìn)行雙泵串、并聯(lián)實(shí) 驗(yàn)時(shí)，圖8計(jì)算機(jī)將同時(shí)調(diào)節(jié)兩套設(shè)備上的變頻儀，并調(diào)節(jié)到同一個(gè)頻率值上。 記錄數(shù)據(jù)當(dāng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，點(diǎn)擊“記錄數(shù)據(jù)”按鈕，將當(dāng)前最新的數(shù)據(jù)存入前面選定的 數(shù)據(jù)文件中。 查看數(shù)據(jù)選此功能時(shí)，出現(xiàn)一下拉菜單(見圖9),分別為“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”及“實(shí)驗(yàn)結(jié) 果”，當(dāng)選擇“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)”時(shí)，畫面中出現(xiàn)一列表框，將前面所有記錄的數(shù)據(jù)全 部列出來，供用戶查看，若用戶對某一組數(shù)據(jù)不滿意，可以刪除。當(dāng)選擇“實(shí)驗(yàn) 結(jié)果”時(shí)

16、，則在坐標(biāo)系中將用戶的實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪出。&離心泵實(shí)駿實(shí)驗(yàn)選譯(S)實(shí)驗(yàn)操作(0)記錄數(shù)據(jù)(R)查看數(shù)據(jù)(V)退出(Q)查看數(shù)據(jù)(E)查看結(jié)果(C) 退出選此按鈕時(shí)，程序退出采集回到圖3畫面。2、實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)用戶在圖3畫面中選擇實(shí)驗(yàn)結(jié)果，屏幕中出現(xiàn)圖10：圖10點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)查看”，出現(xiàn)一下拉菜單(見圖11),分別為“離實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)打開文件(F)ffl除CO查看數(shù)據(jù)(V)實(shí)驗(yàn)紡果(S)忘心英特性?1管路特性F2單泵拓程F3迎泵并聯(lián)揚(yáng)程F4圖11心泵特性”，“管路特性”，“單泵揚(yáng)程”，“雙泵并聯(lián)揚(yáng)程”。選擇任意一項(xiàng)，屏幕 中出現(xiàn)一個(gè)列表(見圖12),將用戶要查看的數(shù)據(jù)文件中的原始數(shù)據(jù)列于表內(nèi)。 此時(shí)，若

17、發(fā)現(xiàn)某組數(shù)據(jù)不好，點(diǎn)擊此數(shù)據(jù)行，然后選擇“刪除”，可刪除此組數(shù) 據(jù)。若要打印數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊“打印數(shù)據(jù)”，則可在打印機(jī)中打出此表中的全部數(shù)據(jù)。rt-cr)TmTmTmrm2.00».2i010. 300.100.664. W犯4。1$. 300.000.T27.2036u3017. 300.000.T5Q. 00犯EO16.00-a toQM11.70»0015. 20-0.100.851X3025u 1014.20-a 300.8714. dO2& 4013.00-4X200.0016u3026.5012. 10-0.500.9117. 7026uS011.20-a 3

18、00.931R7026. EO10.00-a 40a®20.6083a 800 400.770. 10X.T030. 900. 200.53TLW!E» kPa | X ffl X； 出OE7J a I XDMS n I 電帆罰窿 M6o8eo a h h50108ao.g19.o o O2 2 2 O.O.O.圖12點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)結(jié)果”，出現(xiàn)一下拉菜單（見圖13）,分別為“離心泵特性曲線”, “管路特性曲線",“單泵揚(yáng)程線”,“雙泵并聯(lián)揚(yáng)程線”,“揚(yáng)程比較”。當(dāng)選擇前 4項(xiàng)時(shí)，計(jì)算機(jī)會在坐標(biāo)系中繪出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（見圖14）。當(dāng)選擇“揚(yáng)程比 較”時(shí)，計(jì)算機(jī)會在同一坐標(biāo)系繪出電機(jī)頻率在50Hz時(shí)單泵，雙泵并聯(lián)，雙泵 串聯(lián)的揚(yáng)程，以利于直觀觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。查看數(shù)晤（V）實(shí)曖結(jié)果（S）奩心泵特性曲統(tǒng)?5管路