離心泵性能測定與管路性能測定實驗

離心泵性能測定與管路性能測定實驗一、實驗?zāi)康?、了解離心泵的操作及有關(guān)儀表的使用方法。2、測定離心泵在固定轉(zhuǎn)速下的操作特性，作出特性曲線；3、測定管路性能，作出高阻和低阻管路性能曲線。二、實驗原理提示離心泵性能曲線：離心泵的特性曲線取決于泵的結(jié)構(gòu)、尺寸和轉(zhuǎn)速。對于一定的離心泵，在一定的轉(zhuǎn)速下，泵的揚程H與流量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。因此H-q,P-q和η-q三條關(guān)系曲線反應(yīng)了離心泵的特性，稱為離心泵的特性曲線。由于離心泵內(nèi)部作用的復(fù)雜性，其特性曲線必須用實驗方法的測定。流量q測定：（經(jīng)典體積法）h2，h1—計量前后計量槽液面高m2；t—計量時間s；S—計量槽橫截面積，0.1718m22、揚程H的計算：如右圖在1-1和2-2截面列BNL方程：整理得：上式中，知：得化簡式：表頭讀數(shù)P’和實際壓力P之間的關(guān)系：引壓管內(nèi)充滿水，根據(jù)靜力學(xué)方程知：將此關(guān)系代入上化簡式中得：即：P2’、P1’——壓力表和真空表表頭讀數(shù)[ρ——流體（水）在操作溫度下的密度[Kg/m3]3、電功率P電：電功率P電：電機輸入的電功率。本實驗由功率表可直接測出。軸功率P軸：泵軸的功率，也是泵的輸入功率；有效功率P有：泵對流體所作的有效功，也是泵的輸出功率；三者關(guān)系為： 4、泵的總效率：5、轉(zhuǎn)速效核：應(yīng)將以上所測參數(shù)校正為額定轉(zhuǎn)速2900rpm下的數(shù)據(jù)來作特性曲線圖。管路性能曲線：對一定的管路系統(tǒng)，當(dāng)其中的管路長度、局部管件都確定，切管路上的閥門開度均不發(fā)生變化時，其管路有一定的特征性能。根據(jù)BNL方程，最具有代表性和明顯的特征是，不同的流量有一定的能耗，對應(yīng)的就需要一定的外部能量提供。我們根據(jù)對應(yīng)的流量與需提供的外部能量H[m]之間的關(guān)系，可以描述一定管路的性能。管路系統(tǒng)相對講，有高阻管路和低阻管路系統(tǒng)。本實驗將閥門全開時稱為低阻管路，將閥門關(guān)閉一定值，稱為相對高阻管路。測定管路性能與測定泵性能的區(qū)別是，測定管路性能時管路系統(tǒng)是不能變化的，管路內(nèi)的流量調(diào)節(jié)不是靠管路調(diào)節(jié)閥，而是靠改變泵的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn)的。用變頻器調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來改變流量，測出對應(yīng)流量下泵的揚程，既可計算管路性能了。三、實驗裝置流程示意圖實驗裝置示意圖如下。離心泵、循環(huán)水池、渦輪流量計、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)槽—泵進口閥—離心泵—泵出口調(diào)節(jié)閥—渦輪流量計—或?qū)Я鞴堋h(huán)槽有關(guān)設(shè)備儀表參數(shù)：離心泵：材質(zhì)為全不銹鋼，型號：ISW50—125型，1.5Kw，H=20m循環(huán)槽：1000×500×500（長×寬×高）管內(nèi)徑：47mm真空表：0—-0.1[MPa]壓力表：0—0.25[MPa]三相電功率表：功率轉(zhuǎn)換器0—3Kw，配數(shù)顯儀表光電轉(zhuǎn)速測定儀表：PNP光電開關(guān)，配測速顯示儀表ZN72 渦輪流量計：LWGYDN50，2—40[m3/h]，配流量積算顯示儀表變頻器：三菱，1.5Kw本實驗消耗和自備設(shè)施：水：電負荷：1.5Kw四、操作步驟1、熟悉：按事先（實驗預(yù)習(xí)時）分工，熟悉流程，搞清各儀表、閥門的作用。2、檢查：循環(huán)槽內(nèi)應(yīng)有3/4水。檢查各電路儀表顯示情況。3、灌泵：泵的位置高于水面，為防止泵啟動發(fā)生氣縛，應(yīng)先把泵灌滿水：關(guān)閉泵進口閥，打開泵出口閥，打開灌泵閥，當(dāng)水灌滿后，關(guān)閉灌泵閥，關(guān)閉泵出口閥，等待啟動離心泵。4、開車：開啟儀表上電；開啟離心泵啟動按扭，按變頻器開關(guān)RUN按扭，順時針旋轉(zhuǎn)儀表面板上的調(diào)頻器旋扭使變頻器上頻率顯示為50HZ。此時泵軸旋轉(zhuǎn)并到一定轉(zhuǎn)速，約2950rpm。當(dāng)泵出口壓力表讀數(shù)明顯增加，說明泵已經(jīng)正常啟動，未發(fā)生氣縛現(xiàn)象，否則需從新灌泵操作。5、排氣：(1)打開泵進口閥到最大（進口閥不開到最大，極易造成進口阻力過大影響泵正常操作），打開出口閥調(diào)流量到最大進行排氣。(2)排氣約1分鐘，關(guān)閉泵出口閥，使流量為零等待實驗記錄數(shù)據(jù)。6、泵性能曲線測量：（1）在每定常流量下，應(yīng)盡量同步地讀取各測量值。包括：流量、真空表、壓力表、功率表、轉(zhuǎn)速表讀數(shù)。（2）每次改變流量，建議流量按如下流量點來調(diào)節(jié)：q[m3/h]：0，2，4，6，8，10，12，14，16，18，20，22，最大當(dāng)流量為最大時，準(zhǔn)備做下邊的管路性能曲線。7、低阻管路性能曲線測量：⑴、在泵性能曲線測量完畢后，泵進出口閥均為全開狀態(tài)；⑵、小心調(diào)節(jié)儀表面板上調(diào)頻器旋扭，使管路內(nèi)流量維持在5、10、15、20、最大[m3/h]左右，讀取對應(yīng)的泵進出口壓力。當(dāng)流量為最大時，準(zhǔn)備做下邊的高阻管路性能曲線。8、高阻管路性能曲線測量：⑴、在低阻管路性能曲線測量完畢后，泵進出口閥均為全開狀態(tài)；關(guān)小出口閥使得流量為18左右。⑵、小心調(diào)節(jié)儀表面板上調(diào)頻器旋扭，使管路內(nèi)流量維持在5、10、15、最大[m3/h]左右，讀取對應(yīng)的泵進出口壓力。9、停車：以上實驗完畢后，先關(guān)閉出口閥，再關(guān)進口閥，然后再停泵，斷電。說明：第一次的灌泵操作一般由教師進行，以后只要按操作步驟則不需灌泵。也可以作為一個重要的訓(xùn)練步驟，使學(xué)生掌握了解離心泵的氣縛現(xiàn)象。但一定要注意，不得使泵長時間空轉(zhuǎn)（泵內(nèi)無水），引起機械密封損壞。友情提示：1、本實驗裝置具有工程特點，在測取每個定常狀況下，數(shù)據(jù)需同時測取，因此需要分工。最后數(shù)據(jù)進行匯總處理。2、啟動泵前盤動泵，是指長時間停用后，在啟動前需用手先轉(zhuǎn)動泵軸以防止泵內(nèi)異物卡住而燒壞電機，若連續(xù)使用可省去此步驟。注意事項1、因為泵是機械密封，必須在泵充滿水時使用，若泵內(nèi)無水空轉(zhuǎn)，易造成機械密封件升溫損壞而導(dǎo)致密封不嚴(yán)，需專業(yè)廠家更換機械密封。因此，嚴(yán)禁泵內(nèi)無水空轉(zhuǎn)?。。?！2、在啟動泵前，應(yīng)檢查三相動力電是否正常，若缺相，及易燒壞電機；為保證安全，檢查接地是否正常；準(zhǔn)備好上面工作后，在泵內(nèi)有水情況下檢查泵的轉(zhuǎn)動方向，若反轉(zhuǎn)流量達不到要求，對泵不利。3、長期不用時，應(yīng)將槽內(nèi)水放出，并用濕軟布擦拭水箱，防止水垢等雜物粘在上面。4、對儀表上的按鍵，沒有特別說明，不允許操作，以免搞亂儀表內(nèi)有關(guān)參數(shù)設(shè)置。五、計算示例水溫30℃時水的密度ρ=995.8[Kg/m3離心泵性能曲線：管內(nèi)體積流量：q=2.1[m3/h]揚程：軸功率：P軸