离心泵的串并联讲义

离心泵的串并联实验讲义一、实验目的1.了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作2.测量不同转速下离心泵的特性曲线。3.测量离心泵串联时的压头和流量的关系。4.测量离心泵并联时的压头和流量的关系。二、实验原理1.单台离心泵的特性曲线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V之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。1)扬程H的测定与计算在泵进、出口取截面列柏努利方程：式中：p1,p2分别为泵进、出口的压强 N/m2流体密度 kg/m3u1, u2分别为泵进、出口的流量m/s g重力加速度 m/s2当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为：由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，就可以计算出泵的扬程。2)轴功率N的测量与计算轴的功率可按下式计算： 式中，N泵的轴功率，W w电机输出功率，W由上式可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的倍率即可。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是单位时间内流体自泵得到的功，轴功率N是单位时间内泵从电机得到的功，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：Ne=HVg 故=Ne/N=HVg/N4）离心泵性能参数的换算泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为平均转速下的数据。换算关系如下：流量 扬程 轴功率 N 效率 2.离心泵在不同转速下的性能参数 打开变频开关，调节离心泵的转速，在新转速条件下测定离心泵的特性曲线。3.离心泵串并联的压头和流量的关系在实际的工业生产过程中，往往单台泵无法满足流体输送任务，此时需要采用离心泵的串并联操作。对于两台相同的离心泵进行串联操作时，由于每台泵的压头和流量均相同，因此在同一流量下，两台串联的压头为单台泵的两倍。因此根据单台离心泵特性曲线，在保持横坐标（Q）不变的情况下，使纵坐标（H）加倍，由此得到离心泵的串联特性曲线。对于两台相同的离心泵进行并联操作时，在同一压头下，两台并联泵的流量等于单台泵的两。因此根据单台离心泵特性曲线，在保持纵坐标（H）不变的情况下，使横坐标（Q）加倍，由此得到离心泵的并联特性曲线。三、实验装置与流程离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图如图2-1：图2-1 离心泵实验装置流程示意图3仪表控制柜面板如图1-2所示：图2-2 流体力学综合实验装置仪表面板1、空气开关 2、3、4电源指示灯 5、流量控制仪 6、6路巡检仪（单位m3h）：第一通道测量离心泵进口压力（单位：kpa），第二通道测量离心泵出口压力（单位：kpa），第三通道测量离心泵转速（单位：rmin）第四通道测量流体阻力压差（单位：pa）第五通道测量流体温度（单位：摄氏度），第六通道没用，7、功率表（单位：KW）8、仪表电源指示灯、9、仪表电源开关，10、变频器电源指示灯，11、变频器电源开关，12、离心泵电源指示灯、13、离心泵直接或变频器运行转换开关，14、离心泵启动按钮，15、离心泵停止按钮。四、实验步骤1灌泵储水箱中出水到适当位置（大概三分之二处）关闭阀1、阀2、阀3、阀4、阀5、打开离心泵出口排气阀和进口灌水阀，用水杯从灌水阀灌水，气体从排汽阀排出，直到排水阀有水排出并且没有气泡灌水完毕，关闭排气阀和灌水阀。2启动水泵打开控制柜上1空气开关，打开9仪表电源开关，仪表指示灯10亮，仪表上电，显示被测数据。3.调节离心泵出口阀的开度，测量在不同的流量下离心泵进出口的压力值，功率表读数，作出离心泵的特性曲线。4.打开变频器开关，调节离心泵转速至2500rpm，测定离心泵在新转速下的离心泵特性曲线。5.打开离心泵的串联阀门，将两台离心泵串联在一起，测定串联离心泵在不同流量下的扬程。6.