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1、离心泵性能测定实验装置说 明 书天 津 大 学 化 工 基 础 实 验 中 心目 录 一. 实验设备的特点 二. 设备主要技术数据 三. 实验设备应注意的事项 四. 实验方法及步骤 五. 使用实验设备应注意的事项 六. 附录 一. 实验设备的特点:1.本实验装置数据稳定,重现性好, 使用方便，安全可靠。2.本装置体积小，重量轻，设备紧凑，功能齐全；实验采用循环水系统,节约实验费用。3.练习离心泵的操作。测定某型号离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、h（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。4. 测定离心泵串并联，H（扬程）、N（轴功率）、h（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。5.测定流量
2、调节阀某一开度下管路特性曲线二、设备主要技术数据：1. 设备参数：(1)离心泵：流量Q=4m3/h ，扬程H=8m ，轴功率N=168w(2)真空表测压位置管内径d1=0.025m(3)压强表测压位置管内径d2=0.025m(4)真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.25m(5)实验管路d=0.040m(6)电机效率为60%2. 流量测量采用涡轮流量计测量流量3. 功率测量功率表：型号 PS-139 精度1.0级4. 泵吸入口真空度的测量真空表：表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级5. 泵出口压力的测量压力表：表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精
3、度1.5级三、实验原理：（一）离心泵特性曲线：离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率及效率均随流量Q而改变。通常通过实验测出HQ、NQ及 Q关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下： H的测定： 在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程 上式中是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，值很小，故可忽略。于是上式变为： 将测得的和的值以及计算所得的u入，u出代入上式即可求得H的值。 N的测定
4、： 功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即： 泵的轴功率N电动机的输出功率，kW 电动机的输出功率电动机的输入功率电动机的效率。 泵的轴功率功率表的读数电动机效率，kw。 的测定 其中 kw式中： 泵的效率； N 泵的轴功率，kw Ne 泵的有效功率，kw H 泵的压头，m Q 泵的流量，m3/s 水的密度，kg/m3（二）管路特性曲线：当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者是相互制约的。在一定的管路上，泵所
5、提供的压头和流量必然与管路所需的压头和流量一致。若将泵的特性曲线与管路特性曲线绘在同一坐标图上，两曲线交点即为泵在该管路的工作点。因此，可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。泵的压头H计算同上。四、实验装置的流程流程示意图见图一。1-底阀；2-离心泵；3-离心泵上水阀；4-离心泵入口真空表稳压阀；5-离心泵入口真空表；6-离心泵串联上水阀；7-离心泵灌泵口；8-离心泵出口压力稳压阀；9-离心泵出口压力表；10-离心泵流量调节阀；11-离心泵放空阀；12-离心泵并连上水阀：13-离心泵涡轮流量计；14-离心泵涡轮流量计水泵；15-离心泵；16-离心泵上水阀；17-离心泵入口真
6、空表；18-离心泵入口真空表稳压阀；19-离心泵灌泵口；20-离心泵出口压力稳压阀；21-离心泵流量调节阀；22-离心泵出口压力表；23-离心泵截止阀水箱中注满水，实验前先利用灌泵口灌泵，泵灌好后启动泵，利用流量调节阀调节流量，利用涡轮流量计计量后，水回到水箱循环使用。 仪表柜示意图二五、实验方法及步骤离心泵性能的测定：（离心泵）1.首先将全部阀门关闭。打开总电源开关，打开阀门3（离心泵上水阀）后，用变频调速器启动离心泵。2. 缓慢打开（离心泵流量调节阀）10至全开。待系统内流体稳定，即系统内已没有气体，打开（离心泵出口压力稳压阀）8和（离心泵入口真空表稳压阀）4，方可测取数据。3. 测取数据
7、的顺行可从最大流量至0，或反之。一般测1520组数据。4. 每次测量同时记录：涡轮流量计流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度。5. 两泵串联：打开（离心泵串联上水阀）6、（离心泵流量调节阀）10、（离心泵流量调节阀）21；关闭（离心泵并连上水阀）12、（离心泵截止阀）23。同时启动离心泵、，实验数据测量同前。6. 两泵并联：打开（离心泵流量调节阀）10、（离心泵并连上水阀）12、（离心泵流量调节阀）21；关闭（离心泵串联上水阀）6、（离心泵截止阀）23。同时启动离心泵、，实验数据测量同前。管路特性的测量：（离心泵）1. 首先将全部阀门关闭。打开总电源开关，打开阀门3（离心泵上水阀）后，
8、用变频调速器启动离心泵（单泵操作）。置（离心泵流量调节阀）10为某一状态(使系统的流量为某一固定值)2.调节离心泵电机频率以得到管路特性改变状态。调节范围(500Hz)3.每改变电机频率一次，记录以下数据：涡轮流量计的频率，泵入口真空度，泵出口压强。4.实验结束，关闭调节阀，停泵，切断电源。六、使用实验设备注意事项1. 该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好地接地。2. 使用变频调速器时一定注意FWD指示灯亮，切忌按FWD REV键REV指示灯亮，电机反转。3. 启动离心泵前，关闭压力表和真空表的开关 以免损坏压强表。4. 管路特性的测量实验时需要调节变频器：启动变频器后，待数值稳定后利
9、用, 键改变数值，按键确认后,PV窗显示的数值由上一数值自动变为所调数值，待数值稳定后记录，再调节下一数值。.六、附录1. 实验原理及计算过程(1) 实验数据的计算： H的测定：在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程上式中是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力，与柏努力方程中其它项比较，值很小，故可忽略。于是上式变为：将测得的和的值以及计算所得的代入上式即可求得H的值勤。N的测定：功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：泵的轴功率N=电动机的输出功率，kw电动机的输出功率=电动机的输入功率电动机的效率。泵的轴功率
10、=功率表的读数电动机效率，kw。的测定式中：泵的效率；N泵的轴功率，kwNe泵的有效功率kwH泵的有效功率，kwQ泵的流量，m3/s水的密度，kg/m32计算举例及结果(以第2组数据为例进行计算)涡轮流量计读数：9.19m3/h；泵入口真空表： 0.044Mpa；压力表：0.04Mpa；功率表：0.73kw。 =08.8（m） 管路特性计算方法相同3.离心泵性能测定数据表： 表一、离心泵性能测定实验数据记录水温度25.1 液体密度=996.48kg/m 泵进出口高度=0.25米序号入口压力P1出口压力P2电机功率流量Q压头H泵轴功率N(MPa)(MPa)(kw)(m3/h)(m)（w）(%)1
11、0.0440.040.739.198.843846.920.0390.070.748.5311.444455.330.0330.090.727.9012.843257.340.0270.110.77.0814.342058.450.0210.1250.686.3115.240858.160.0180.1380.655.7316.239057.070.0150.150.625.0317.137254.380.0120.160.594.3317.835450.490.0090.1620.553.6717.733047.3100.0080.1620.533.2317.631837.8110.0060
12、.1620.492.5017.429431.2120.0040.1580.461.9316.827619.3130.0040.1420.431.1615.22586.9140.0040.130.410.4314.02460.01500.20.370.0020.72220.04.离心泵性能测定曲线图和管路性能曲线图见下图：5.离心泵串连性能测定数据表：表七、离心泵性能测定实验数据记录(双泵串联)序号涡轮流量计入口压力P1出口压力P2电机功率1电机功率2压头H泵轴功率N(m3/h)(MPa)(MPa)(kw)(kw)(m)（w）(%)110.270.0430.050.710.758.2187626.229.720.0420.070.710.7510.3387631.239.160.0420.080.720.7311.5287033.048.60.0420.090.720.7312.7087034.258.020.0390.120.70.7115.6184640.367.390.0350.160.690.719.4483446.976.730.030.190.670.6922.1581649.886.050.0260.230.630.6625.9677455.395.570.0230.250.630.6427
