離心泵特性曲線的測定

1、離心泵特性曲線的測定一、實驗目的1熟悉離心泵的操作，了解離心泵的結(jié)構(gòu)和特性，掌握實驗組織方法。2掌握離心泵特性曲線的測定方法。3掌握離心泵的流量調(diào)節(jié)方法，了解電動調(diào)節(jié)閥、變頻器、差壓變送器等的工作原理。二、基本原理對一定類型的泵來說，泵的特性曲線主要是指在一定轉(zhuǎn)速下，泵的揚程(H )、軸功率(P) 和效率 () 與流量 ( qv) 之間的關系。 由于離心泵的結(jié)構(gòu)和流體本身的非理想性以及流體在流動過程中的種種阻力損失，至今為止，還難以推出揚程的純理論計算式。因此，一般采用實驗的方法測定揚程，即泵的特性曲線由實驗測得。對圖 3-1 所示的系統(tǒng)， 分別取泵的進出口為1-1 截面與 2-2 截面，建立

2、機械能衡算式：p1 + z1 +u12+ H =p 2 + z2 +u22(3-1)g2gg2 gp 2p1z 2z 1u 22u12H =g2 g2 gg H = p 2p1hu 22u12(3-2)gg2 g2 g式中：h0 表示泵出口和進口間的位差，m； 流體密度， kg/m3 ；g 重力加速度m/s2 ；p1 、p2 分別為泵進、出口的真空度和表壓，Pa；u1 、u2 分別為泵進、出口的流速，m/s；從式 (3-2)可見，計算出泵進出管路上的壓差、位差和速度差，就可計算出泵提供給液體的揚程。按照管路特性曲線和泵特性曲線的交點作為泵工作點的原理，改變管路阻力可以通過調(diào)節(jié)閥門開度加以實現(xiàn)，

3、使管路特性曲線上的工作點發(fā)生移動，再將一系列移動的工作點的軌跡連接起來，就是泵的揚程曲線。泵的有效功率(Pe) 和效率( ) 分別由下面（ 3-3）和 (3-4)式計算：PHqg(3-3)P/ PHq g / P(3-4)其中 P 代表軸功率，即泵軸傳遞給泵的功率。由式(3-3) 和 (3-4) 求取的數(shù)據(jù)同樣可以繪出泵的軸功率和效率曲線。泵的特性曲線是在定轉(zhuǎn)速下的實驗測定所得。但是，實際上感應電動機在轉(zhuǎn)矩改變時，其轉(zhuǎn)速會有變化，這樣隨著流量qv 的變化，多個實驗點的轉(zhuǎn)速n 將有所差異，因此在繪制特性曲線之前，須將實測數(shù)據(jù)換算為某一定轉(zhuǎn)速 n 下（可取離心泵的額定轉(zhuǎn)速）的數(shù)據(jù)。換算關系如下（比

4、例定律） ：流量q ' qn（3-5）n揚程HH ( n ) 2（3-6）n軸功率PP ( n ) 3（ 3-7）n效率q' H gqH g（ 3-8）PP方程式 (3-2)表明，實驗組織方法是： 實驗裝置中在泵的進出口管上分別裝有真空表p1和壓力表 p2；由溫度計測量流體溫度，從而確定流體的密度；由功率表計量電機輸入功率，由電機效率即可計算泵的輸入功率P；管路中需安裝流量計，確定流體的流速u ；欲改變 u需閥門控制（手動或自動改變閥門的開度）。三、實驗流程圖和實驗步驟（ 1）手動離心泵實驗裝置a、實驗流程圖圖 3-1 離心泵特性曲線測定流程示意圖實驗裝置流程見圖3-1，由低位

5、水箱、泵進口真空表、泵、泵出口壓力表、流量計、調(diào)節(jié)閥等組成了一個循環(huán)回路。裝置參數(shù)見下表3-1。表 3-1 手動離心泵實驗裝置參數(shù)離心泵型號P803轉(zhuǎn)速1440r.p.mh00mm進口管徑40mm出口管徑32mm儀表系數(shù)1.000b、實驗步驟1、關閉引水閥、排氣，啟動泵。2、實驗布點：實驗順序從大到小，即將閥門開至最大時，作為第一組實驗數(shù)據(jù)，共采集 12 16 組數(shù)據(jù)。實驗布點服從大流量多布點，小流量少布點規(guī)則，原因是離心泵效率極值點出現(xiàn)在大流量時。前七組數(shù)據(jù)按流量顯示儀讀數(shù)每下降約0.2L/s 布一個實驗點，以后實驗數(shù)據(jù)布點約下降 0.4L/s 。注意：若發(fā)現(xiàn)流量顯示儀讀數(shù)達不到零，可采用將

6、調(diào)節(jié)閥開至最大，再快速關閉調(diào)節(jié)閥，流量顯示儀讀數(shù)將為零，可能此讀數(shù)不久還會上升，上升的數(shù)據(jù)不采集，以零計。此時其余的儀表讀數(shù)不隨顯示儀讀數(shù)而變。3、停泵：實驗結(jié)束前，關閉泵出口閥，再關閉泵的電源。4、上機進行數(shù)據(jù)處理。c、實驗數(shù)據(jù)記錄表 3-2 離心泵原始數(shù)據(jù)水溫：No.流量 L/s真空表讀數(shù)MPa壓力表讀數(shù)MPa功率表讀數(shù)w（ 2）自動離心泵實驗裝置a、實驗流程圖離心泵特性曲線測定裝置具有在線操作功能，實驗裝置示意圖見圖口管徑相同均為40cm，泵進出口測壓點高度差h0 =0.2m。3-2。裝置中泵進出b、實驗步驟1、灌泵：清洗水箱，并加裝實驗用水。給離心泵灌水，排出泵內(nèi)氣體。2、檢查電源和信

7、號線是否與控制柜連接正確，檢查各閥門開度和儀表自檢情況，試開狀態(tài)下檢查電機和離心泵是否正常運轉(zhuǎn)。3、數(shù)據(jù)的測定：實驗時，逐漸打開調(diào)節(jié)閥以增大流量，待各儀表讀數(shù)顯示穩(wěn)定后，讀取相應數(shù)據(jù)。（離心泵特性實驗部分，主要獲取實驗參數(shù)為：流量qv、泵進口壓力p1、泵出口壓力 p2、電機功率P 電、泵轉(zhuǎn)速n，及流體溫度t 和兩測壓點間高度差h0。）4、停泵：測取10 組左右數(shù)據(jù)后，可以停泵，同時記錄下設備的相關數(shù)據(jù)（如離心泵型號，額定流量、揚程和功率等）。注意事項：1、一般每次實驗前，均需對泵進行灌泵操作，以防止離心泵氣縛。同時注意定期對泵進行保養(yǎng)，防止葉輪被固體顆粒損壞。2、泵運轉(zhuǎn)過程中，勿觸碰泵主軸部分，因其高速轉(zhuǎn)動，可能會纏繞并傷害身體接觸部位。圖 3-2 實驗裝置示意圖c、實驗數(shù)據(jù)記錄表 3-3 離心泵原始實驗數(shù)據(jù)記錄表裝置號：，離心泵型號，額定流量，額定揚程，額定功率，流體溫度t。流量 qv泵進口壓力泵出口壓力電機功率P 電泵轉(zhuǎn)速 n實驗次數(shù)m3/hp1 kPap2 kPakWrpm四、思考題1、測定離心泵特性曲線的意義有那些？2、試從所測實驗數(shù)據(jù)分析離心泵在啟動時為什么要關閉出口閥門？3、啟動離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依然啟動不起來