离心泵特性实验报告.doc

离心泵特性测定实验报告一、实验目的1了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；2测定离心泵在恒定转速下的操作特性，做出特性曲线；3了解电动调节阀、流量计的工作原理和使用方法。二、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。1扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程： （1）由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项，速度平方差也很小故可忽略，则有 （2）式中： ，表示泵出口和进口间的位差，m； 流体密度，kg/m3 ；g重力加速度 m/s2；p1、p2分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa；H1、H2分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m； u1、u2分别为泵进、出口的流速，m/s； z1、z2分别为真空表、压力表的安装高度，m。由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。2轴功率N的测量与计算 （3）其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取。即： （4）3效率的计算泵的效率是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功，轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算： （5） 故泵效率为 （6）4转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一恒定转速n下（可取离心泵的额定转速2900rpm）的数据。换算关系如下：流量 （7）扬程 （8）轴功率 （9）效率 （10）三、实验装置与流程离心泵特性曲线实验测定装置流程图如下：1水箱； 2电动调节阀；3电磁流量计；4进口阀；5均压阀；6闸阀；7引压阀；8压力变送器；9出口阀；10排水阀；11电气控制箱图1 实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项实验步骤： （1）泵启动：首先对水箱进行清扫，加水，关闭水箱出口阀，向水箱中加水至超过2/3。然后打开总电源开关，打开仪表电源开关，进行设备仪表预热。打开灌泵阀，加水灌泵排除泵内空气，待泵内空气排净后关闭灌泵阀，然后按下水泵启动按钮启动离心泵进行实验。 （2）实验时，逐渐打开出口流量调节阀增大流量，调节流体流量，让流量从16m3/h范围内变化调节，每次实验流量调节变化1m3/h左右。待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H00.1m）。 （3）实验结束：关闭水泵和仪表电源，关闭出口阀，将装置中的水排放干净，最后放空水箱。（4）将实验数据输入实验系统软件中进行处理，得出实验结论。注意事项： （1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。 （2）泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口流量调节闸阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。（4）调节流量时要缓慢进行，待系统稳定。（5）记录实验数据时，要待系统流动稳定后记录，避免误差过大。五、数据处理（1）记录实验原始数据如下表1：离心泵型号MS60/0.55，额定流量Q60L/min，额定扬程H19.5m，额定功率P0.55kW，额定转速n=2850rpm泵进出口测压点高度差H0= 0.1m，流体温度t30 离心泵数据序号流量m3/h转速r/m进口压力Kpa出口压力Kpa电机功率kw温度11.00 2880-2.3 222.7 0.50617.3 22.00 2860-2.8 208.6 0.57417.4 33.00 2840-3.7 189.6 0.64117.7 44.00 2820-5.0 167.0 0.69318.0 55.00 2800-6.6 137.7 0.73118.3 66.00 2800-8.5 103.5 0.75718.6 7(最大)6.11 2800-8.7 100.7 0.75818.9 （2） 根据原理部分的公式，按比例定律校合转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如下表2：序号流量Qm3/h扬程Hm轴功率NkW泵效率%10.9922.490.4713.0021.9921.430.5421.5433.0119.870.6226.4544.0417.930.6829.0355.0915.260.7328.8666.1111.850.7625.9676.2211.570.7625.78六、实验报告1分别绘制一定转速下的HQ、NQ、Q曲线Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27扬程/m28.8128.227.4726.0124.9124.0623.2622.320.819.4717.916.3Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27轴功率/kW0.5050.540.6020.6590.680.7140.7410.760.7590.7840.7920.814Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27泵效率/%9.417.2325.0630.1531.7232.8634.0334.9335.4234.7434.0932.442分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。流量在4.63m3/h到5.43m3/h之间泵效率达到最高，因此为最适宜的工作范围。七、思考题1. 试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答:关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。2. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？答：因为空气密度小，所产生的离心力很小，在吸入口所形成的真空不足以将液体吸入泵内；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏。3. 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置。4. 泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？答：不会，因为当泵完好时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响。