離心泵性能測(cè)定及孔板流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)講義

1、離心泵性能測(cè)定與孔板流量計(jì)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解離心泵的操作及有關(guān)儀表的使用方法。2、測(cè)定離心泵在固定轉(zhuǎn)速卜的操作特性，作出特性曲線。3、了解孔板流最計(jì)的操作原理和特性，測(cè)定孔板流最計(jì)的孔流系數(shù)6。二、實(shí)驗(yàn)原理1、離心泵性能曲線測(cè)定離心泵的特性曲線取決于泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速。對(duì)于一定的離心泵，在一定的 轉(zhuǎn)速下，泵的揚(yáng)程H與流屋q之間存在一定的關(guān)系。此外，離心泵的軸功率和效率亦 隨泵的流量而改變。岡此H-q, P-q和n-q三*關(guān)系曲線反應(yīng)了離心泵的特性，稱為離 心泵的待性曲線。根據(jù)此曲線可以得到離心泵的最佳操作范用，作為離心泵選型的依 據(jù)。由于離心泵內(nèi)部作用的復(fù)雜性，其特性曲線必須用實(shí)驗(yàn)

2、方法的測(cè)定。流量q測(cè)定：流鼠測(cè)定一般有稱瑩法、體積法和流量計(jì)法，本實(shí)驗(yàn)采用體積法: q=血_,）S m3/S式中：h】、h?計(jì)量槽中接水前后的液面讀數(shù)mq管內(nèi)體積流最m3/SS計(jì)量槽橫截面枳S=0 3x0.57=0 171 m2t接水時(shí)間So揚(yáng)程的計(jì)算：町在泵的進(jìn)出II兩測(cè)壓點(diǎn)之間列柏努利方程求得。H = xlO6 + /V?加Pg式中：py、Pf壓力表和真空表表頭讀數(shù)MPaP硫體（水）在操作溫度下的密度Kg/m3Ah一泵進(jìn)入II高度差（本實(shí)驗(yàn)中為0.2m）。軸功率P：幾廣尺存"電=0.85式中：£社一電動(dòng)機(jī)的功率，用三相功率表直接測(cè)定Kw。泵的總效率:泵有效功率（泵輸出的

3、凈功率）H p g軸功率 xlOOO轉(zhuǎn)速效核：應(yīng)將以上所測(cè)參數(shù)校正為額定轉(zhuǎn)速2900ipm下的數(shù)據(jù)來(lái)作特性曲線圖。1#刖-額定轉(zhuǎn)速2900 n-實(shí)際轉(zhuǎn)速中加#2、孔板流量計(jì)標(biāo)定孔板流鼠計(jì)是利用動(dòng)能和靜壓能相互轉(zhuǎn)換 的原理設(shè)計(jì)的，它是以消耗人最機(jī)械能為代價(jià) 的。孔板的開孔越小、通過(guò)孔II的平均流速UQ 越人，孔前后的壓差A(yù)P也越大，阻力損失也 隨之增大，其工作原理結(jié)構(gòu)見右圖。為了減小流體通過(guò)孔I I后由于突然擴(kuò)人 而引起的人屋旋渦能耗，在孔板后開一漸擴(kuò)形 岡如。因此孔板流量計(jì)的安裝是冇方向的，若 是方向弄反，不但能耗增大，同時(shí)其流最系數(shù) 也將改變，實(shí)際上這樣使用沒有意義。通過(guò)孔板流量計(jì)的被測(cè)流體

4、的體積流量汁算式為（具體推導(dǎo)過(guò)程見教材）:q 流最”/訂測(cè)量見泵實(shí)驗(yàn).為實(shí) 際流最） C。一孔流系數(shù)（無(wú)因次，本 實(shí)驗(yàn)需要標(biāo)定） 幾一孔截面積卩一壓差刊,實(shí)際壓差汁讀數(shù)為“一管內(nèi)流體密度陰/"（1）在實(shí)驗(yàn)中，只要測(cè)出對(duì)應(yīng)的流最q和壓差A(yù)P,即口J計(jì)算出其對(duì)應(yīng)的孔流系數(shù)C。 管內(nèi)Re的計(jì)算以上在計(jì)算過(guò)程中用到的q均應(yīng)為實(shí)際流量，矽么卜126 9 Pa0三、實(shí)驗(yàn)裝置流程#1, IHW10/IHW50型離心泵2-壓總計(jì)平衡閥 4-進(jìn)口閘閥5-水槽6-功率表7-回水管8-揺頭式出水行口 9-孔板流武計(jì)10P型行壓差計(jì)11-計(jì)星椚12-排水閥13-液位計(jì)14-戌空表15-壓力表16-泵出口閥1

5、7-轉(zhuǎn)速傳感器18 -轉(zhuǎn)速表20-支架3離心泵、循環(huán)水池、計(jì)量槽、管道及架子等均為不銹鋼材質(zhì)，工作流體為水。其流程為：循環(huán)水池9離心泵T調(diào)節(jié)閥T直管測(cè)量管道T局部測(cè)量管道夕上彎擺管T計(jì) 量槽（或?qū)Я鞴埽?循環(huán)水池。有關(guān)參數(shù)：離心泵：材質(zhì)為全不銹鋼，型號(hào)：ISW50160B型，1.5Kw, H=23m循環(huán)水池：1300x580x500 （長(zhǎng)x寬x高）計(jì)量槽：300x570x560 （長(zhǎng)x寬x高）壓差計(jì)：±5000 Pa U型管（一個(gè)）管內(nèi)徑：47mm孔板流量計(jì)：全不銹鋼，環(huán)隙取壓，孔徑=2973mm三相電功率表：2Kw光電轉(zhuǎn)速測(cè)定儀表本實(shí)驗(yàn)消耗和口備設(shè)施：自來(lái)水：若干電負(fù)荷：15Kw水

6、銀：250克秒表：1塊四、實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)記錄1、熟悉：按事先（實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)）分工，熟悉流程，搞清各儀表、閥門的作用。2、檢查：檢查壓差計(jì)平衡閥是否處于開成狀態(tài)。3、灌泵：泵的位置高于水面，為防止泵啟動(dòng)發(fā)生氣縛，第一次使用前，應(yīng)先把泵灌滿水:關(guān)閉泵進(jìn)II閥，打開泵出II閥，打開連接計(jì)量槽的灌泵閥，讓水流入泵內(nèi)， 約十分鐘左右，關(guān)閉灌泵閥，關(guān)閉泵出I閥，等待啟動(dòng)離心泵。4、開車：?jiǎn)?dòng)離心泵，當(dāng)泵出II壓力表讀數(shù)明顯堆加（一般人于0 15MPa），說(shuō)明泵已經(jīng)正常啟動(dòng)，未發(fā)生氣縛現(xiàn)象，否則需重新進(jìn)行灌泵操作。5、排氣：（1）打開泵進(jìn)II閥到最大（進(jìn)II閥不開到最大，極易造成進(jìn)II阻力過(guò)大影響泵正常操作）

7、，打開出口閥調(diào)流量到最大進(jìn)行排氣。C）檢查系統(tǒng)內(nèi)空氣是否排盡：先關(guān)閉泵出II閥，再關(guān)閉U形管平衡閥，此時(shí) 壓差計(jì)讀數(shù)應(yīng)為零（液面平），若不平則繼續(xù)進(jìn)行排氣。6、測(cè)最：為了取得滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，必須考堪實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的布置和測(cè)最次數(shù)。（1）在每定常流量下，應(yīng)盡量同步地讀取各測(cè)量值。包括：計(jì)量槽接水前后的 液面讀數(shù)、計(jì)量時(shí)間、真空表、壓力表、功率表、轉(zhuǎn)速表讀數(shù)。（2）每次改變流量，應(yīng)以圧差計(jì)讀數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。為同時(shí)考慮到泵性能曲線測(cè)定 和流量計(jì)標(biāo)定，建議按下流量進(jìn)行：APHgPa=O, 100, 200, 500, 1000, 2000, 3000, 4000,最大7、停車：實(shí)驗(yàn)完畢后，先關(guān)閉出II閥，再關(guān)進(jìn)門

8、閥，然后開啟平衡閥，址后停泵。說(shuō)明：第一次的灌泵操作一般由教師進(jìn)行，以后只要按操作步驟則不需灌泵。原始數(shù)據(jù)記錄表格：（實(shí)驗(yàn)開始前結(jié)束后各測(cè)一次水溫取平均值）初溫：°C 末溫：°CNo流量揚(yáng)程功率nr/min流量計(jì)himmh2mints-Pl MPap2p電KwAPHgP*10o3456789以某一組數(shù)據(jù)為計(jì)算示例：水溫10°C時(shí)水的密度p=999 6 Kg/m3 水的粘度卩=1 307x10"3 PaSK離心泵性能曲線測(cè)定管內(nèi)體積流量：q =他一= 0164 0 039 0.171 = 6.438X10-4m3 /st33.2rrlA- R 0.193

9、一（-0.0105）6r .999.6x9.81揚(yáng)程：H = = x106 +0.2 = 20.95mpg999.6x9.81軸功率：Pm=P 電T電=0 85*085=0 723Kw723泵效率：心=進(jìn)=6.438 x IOS 20.75 x 999.6 x 9.81 =】轉(zhuǎn)速校核：q - q - 290。x 6.438 x 10-厲-6.370 x 10一4 m3 /s n 2931H = （=n2900 I x 20.95 = 20.51m2931290029313x 0.723 = 0.700 Kw838#2. 孔板流杲計(jì)標(biāo)定管內(nèi)雷諾數(shù)：心逑=464込10七999.65x10兀dp 3

10、.14 0.047 4.307 xlO-36.438X10"4999.6孔血系數(shù)：Co = = 3 14,0.029732/4 212.655 = Q8# 1平均孔流系數(shù)：Co = 一工C。=0.69208#五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與總結(jié)密度粘度計(jì)量槽截而積孔板流量計(jì)孔截面積管內(nèi)徑q電Kg/m3FaSm2m2mNo泵特性曲線（校正前）泵特性曲線（校正后）流量計(jì)標(biāo)定曲線qHqHPitnReCo/SmKwxlOJm3/SmKwxlO413456789離心泵性能及孔板流量計(jì)標(biāo)定曲線圖：（示例）離心泵性能測(cè)定（國(guó)定2900r/«in轉(zhuǎn)遑下）,六、思考與討論（實(shí)驗(yàn)報(bào)告上任選23題回答）1為什

11、么要先灌泵？如果注水排氣后泵仍啟動(dòng)不起來(lái)，你認(rèn)為町能是什么原肉？2離心泵開啟前為什么要關(guān)閉出丨1閥。3離心泵特性曲線與孔板流量計(jì)標(biāo)定曲線中Q = 0的點(diǎn)可不可丟？為什么？4為什么停泵時(shí)，要先關(guān)閉出II閥，再關(guān)閉進(jìn)【I閥？5.為什么流量越人，泵進(jìn)II處真空表的讀數(shù)越人，而出II處壓強(qiáng)表的讀數(shù)越小？6離心泵的送液能力為什么可以通過(guò)岀口閥的調(diào)節(jié)來(lái)改變？往復(fù)泵的送液能力是否采用同 樣的調(diào)節(jié)方法？為什么？7. 揚(yáng)程的物理意義是什么？8. 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，為什么要盡量同步取瞬時(shí)值？9離心泵銘牌上標(biāo)的參數(shù)是什么條件卜的參數(shù)。為什么要在轉(zhuǎn)速一定的條件下測(cè)崑離心泵 的性能參數(shù)及持性I出線？友情提示：1、本實(shí)驗(yàn)裝

12、置貝有工程特點(diǎn)，在測(cè)取每個(gè)定常狀況下，數(shù)據(jù)需同時(shí)測(cè)取，因此需要分 工，最后數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總處理。2、心動(dòng)泵前盤動(dòng)泵，是指長(zhǎng)時(shí)間停用后，在啟動(dòng)前需用手先轉(zhuǎn)動(dòng)泵軸以防止泵內(nèi)異物 卡住而燒壞電機(jī)，若連續(xù)使用町省去此步驟。3、測(cè)流最時(shí)，為保證測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差小于2%,測(cè)量時(shí)，每次的液面差必須人于100mm, 計(jì)最時(shí)間必須人于10s,這兩個(gè)要求應(yīng)都滿足。且要求卡表與擺頭的動(dòng)作快速同步。4、測(cè)最壓差計(jì)的液面時(shí)，小流最時(shí)，波動(dòng)小但液面要讀準(zhǔn)確：大流最時(shí)，液面波動(dòng)大, 從中間估讀注意上下波動(dòng)位置。5、對(duì)丁灌泵操作，只需要第一次灌好后，按上述操作步驟停車后，泵內(nèi)是充滿水的， 卜次運(yùn)行時(shí)可以不進(jìn)行灌泵操作。6、最大流量時(shí),為防止計(jì)量槽中的水過(guò)滿濺出,接水時(shí)間可以不超過(guò)10秒。注意事項(xiàng)：1、因?yàn)楸檬菣C(jī)械密対，必須在泵充滿水時(shí)使用，若泵內(nèi)無(wú)水空轉(zhuǎn)，易造成機(jī)械密対件 升溫?fù)p壞而導(dǎo)致密封不嚴(yán)，需專業(yè)廠家更換機(jī)械密封。因此，嚴(yán)禁泵內(nèi)無(wú)水空 轉(zhuǎn)！?、在啟動(dòng)泵前，應(yīng)檢查三相動(dòng)力電是否止常，若缺相，及易燒壞電機(jī)：為保證安全, 檢査接地是否止常：準(zhǔn)備好上面工作后，在泵內(nèi)有水情況下檢査泵的轉(zhuǎn)