离心泵特性测定实验报告材料
时间:2020-11-05 10:24:49 来源:工作范文网 本文已影响 人
离心泵特性测定实验报告
姓名:
刘开宇
学号:
1410400g08
班级:
14 食品 2 班
实验日期: 2016.10.10
学校:湖北工业大学 实验成绩:
批改教师:
一、 实验目的
1?了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用;
?掌握离心泵特性曲线测定方法;
?了解电动调节阀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n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:
2
P1 U1
Z1
g 2g
H
Z2
2
P2 U2 -
hf g 2g
(1 — 1)
由于两截面间的管长较短,通常可忽略阻力项
hf
,速度平方差也很小故可忽略,则有
P2
P1
H ( Z2
Z1)
g
Ho Hi(表值)H2 (1 - 2)
式中: Ho Z2 Z1,表示泵出口和进口间的位差, m;和
P 流体密度,kg/m 3 ;
g 重力加速度 m/s 2;
P1
P1、P2 分别为泵进、出口的真空度和表压,
Pa;
Hi、H2 分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头, m ;
ui、U2 分别为泵进、出口的流速, m/s ;
zi、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
N N 电 k (W) (1 — 3)
其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取 k= 0.95。
.效率n的计算
泵的效率n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:
Ne HQ g (1 — 4)
故泵效率为 HQ g 100% (1 — 5)
N
?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
Q' Q- n
(1 — 6)
扬程
H H(-) 2
n
(1 — 7 )
轴功率
N N(n)3
n
(1 — 8)
效率
Q'H g QH g
(1 — 9)
三、实验装置与流程
离心泵特性曲线测定装置流程图如下:
1 —水箱; 2 —离心泵;3 —转速传感器;4 —泵出口压力表; 5 —玻璃转子流量计;6 —出口流量调节闸阀;
7 —灌泵漏斗;8 —泵进口压力表;9 —温度计;
图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤及注意事项
1 .实验步骤:
(1 )清洗水箱,并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水,排出泵内气体。
检查各阀门开度和仪表自检情况,试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出 口阀关闭,当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。
实验时,逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量,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pi、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 Ho ( Ho= 0.1m )。
改变出口流量调节闸阀的开度,测取 10组左右数据后,可以停泵,同时记录下设备的相关数据(如离
心泵型号,额定流量、额定转速、扬程和功率等) ,停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。
2 .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。
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。
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。
五、数据处理
(1)记录实验原始数据如下表 1 :
实验日期: 2016.10.10 实验人员: 刘开宇 学号:1410400g08 装置号:
离心泵型号=MS60/0.55,额定流量=60L/min,额定扬程=19.5,额定功率=0.55kW
泵进出口测压点高度差 H0= 0.1m ,流体温度t = 30 C
序号
流量Q
m 3/h
泵进口压力p1
kPa
泵出口压力 P2
kPa
电机功率N电
kW
泵转速n
r/min
1
6
-10
135
0.750
2880
2
5.6
-8
151
0.730
2880
3
5.2
-7.9
165
0.723
2880
4
4.8
-7
178
0.700
2880
5
4.4
-6.1
189
0.686
2900
6
4
-5.9
198
0.669
2900
7
3.6
-5
206
0.645
2900
8
3.2
-4.5
214
0.615
2900
9
2.8
-4
221
0.583
2920
10
2
-3.5
231
0.522
2940
11
1.2
-3
238
0.468
2940
12
0.6
-3
243
0.438
2940
(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,如表 2:
序号
流量Q'
m3/h
扬程H '
m
轴功率N '
kW
泵效率n'
%
1
6.27
16.34
0.814
32.44
2
5.85
17.91
0.792
34.09
3
5.43
19.47
0.784
34.74
4
5.02
20.82
0.759
35.42
5
4.63
22.26
0.760
34.93
6
4.21
23.26
0.741
34.03
7
3.79
24.06
0.714
32.86
8
3.37
24.91
0.680
31.72
9
2.97
26.01
0.659
30.15
10
2.13
27.47
0.602
25.06
11
1.28
28.23
0.540
17.23
12
0.64
28.81
0.505
9.40
六、实验报告
1 ?分别绘制-
定转速下的
H ?Q、N /
7 Q、n
?Q曲线
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
28.8
扬程/m
28.2
27.47
26.01
24.91
24.06
23.26
22.3
20.8
19.47
17.9
16.3
1
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
轴功率/kW
0.50
0.54
0.602
0.659
0.68
5
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
0.74
0.81
0.714
0.76
0.759
0.784
0.792
1
4
12 3 4 5 6
流量门
o 9876S432 1O Td * d T + w 4 *■ ooooooooo
多<妥豊
07
0
7
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
17.2
25.0
30.1
31.7
32.8
34.0
35.4
34.7
34.0
32.4
泵效率/%
9.4
34.93
3
6
5
2
6
3
2
4
9
4
40
30进25录15105
30
进25
录15
10
5
2.分析实验结果,判断泵最为适宜的工作范围。
流量在 4.63 m3/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
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。
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。
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。
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。
正常工作的离心泵,在其进口管路上安装阀门是否合理?为什么?
答:不合理,安装阀门会增大摩擦阻力,影响流量的准确性。
试分析,用清水泵输送密度为 1200Kg/ m的盐水,在相同流量下你认为泵的压力是否变化?轴功率是否
变化?
答:不会变化,泵的压力及轴功率只跟流量有关,流量不变,则泵的压力及轴功率都不会变。