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1、熟悉离心泵的操作方法。
2、掌握离心泵特性曲线的测定及表示方法,加深对离心泵性能的了解。
3、掌握管路特性曲线的测定及表示方法。
1、练习离心泵的操作。
2、测定某型号离心泵在一定转速下,H(扬程)、N(轴功率)、η(效率)与Q(流量)之间的特性曲线。
3、测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
(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N效率η均随流量Q而改变。通常通过实验测出H-Q、N-Q及η-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:
1、H 的测定:
在泵的吸入口1和压出口2之间列伯努力方程
上式中,
将测得的z2-z1和p2-p1的值以及计算所得的u1,u2代入上式即可求得H的值。
2、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1.0,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。
3、η的测定
其中
式中:η-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;ρ-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。即在液体输送过程中,泵和管路二者是相互制约的。
管路特性曲线,是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。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,如同通过改变阀门开度来改变管路特性曲线,求出泵的特性曲线一样,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。
图1 离心泵性能测定流程示意图;
P1-泵入口压力表;P2-泵出口压力表;T1-温度计;F1-涡轮流量计;V1-水箱排水阀; V2-底阀;V3-泵入口阀; V4-灌水控制阀门;V5-泵入口真空表控制阀;V6-泵出口压力表控制阀; V7-流量调节阀。
表1 离心泵性能测定实验装置主要设备及仪器型号
序号 | 位号 | 名称 | 规格、型号 |
1 | F1 | 涡轮流量计 | LWGY-40,0-20m3/h |
2 | 数显流量计 | AI501BV24数显仪表 | |
3 | P1 | 离心泵入口压力 | Y-100, -0.1-0MPa |
4 | P2 | 离心泵出口压力 | Y-100, 0-0.25MPa |
5 | UF | 变频器 | 0-50Hz |
6 | 离心泵入口管路 | ∅45×1.5 | |
7 | 离心泵出口管路 | ∅45×1.5 | |
8 | 泵进出口高度差Z出-Z入 | 0.265m | |
9 | 电机效率 | 60% |
四、实验操作方法:
1. 实验前准备工作:
(1) 向水箱内注入蒸馏水(或者去离子水)至水箱3/4处。
(2) 了解每个阀门的作用并检查每个阀门的开关状态,所有阀门均关闭。
(3) 全开阀门V3、V7,打开阀门V4进行灌泵,灌泵时加水要慢,直到灌水口满且液位不下降为止,关闭阀门V4、V7。
(4) 实验装置接通电源。
2. 离心泵性能测定实验:
(1) 启动实验装置总电源。
(2) 按变频器的RUN键启动离心泵,缓慢打开阀门V7,待系统稳定即水回到水箱,记录水温后,打开阀门V5、V6,用阀门V7调节流量,依次记录泵入口、出口压力,涡轮流量计流量、泵的电机功率,测取数据的顺序可从最大流量开始逐渐减小流量至0或反之。一般测取10-20组数据。
3. 管路特性实验:
(1) 启动实验装置总电源。
(2) 按变频器的RUN键启动离心泵,缓慢打开阀门V7,待待系统稳定即水回到水箱,记录水温后,打开阀门V5、V6,用阀门V7调至某一固定流量,依次记录泵入口、出口压力、涡轮流量计流量,改变变频器的频率记录以上数据(参照数据表)测取数据的顺序可从最大流量开始逐渐减小流量。一般测取15-20组数据。
4. 实验结束:
(1) 取完所有数据后,将阀门V7关闭,关闭离心泵开关,关闭阀门V5、V6
关闭总电源,实试验结束。将实验室一切复原。
五、实验操作注意事项:
1.该装置电路采用三相五线制配电,实验设备应良好接地。
2..离心泵启动前关闭阀门V7,避免离心泵启动时电流过大损坏电机。
3.启动离心泵之前,一定要关闭压力表和真空表的阀门V6和V5, 以免离心泵启动时对压力表和真空表造成损害。
4.若实验设备长期不用将实验管路里的水和水箱的水放空,保护涡轮流量计。
1、离心泵特性曲线(用origin作图)
第 组数据:入口真空度: 出口表压强: 流量计读数: 功率表读数:
(1) H的计算
(2) N的计算
(3) η的计算

2、管路特性曲线
第 组数据:入口真空度: 出口表压强: 流量计读数:
(1) H的计算
3、离心泵和管路性能曲线 (用origin作图)
1、与所有N值相比,当Q = 0时,N值 。这说明: 。
2、η-Q曲线的主要特点是 。η值 的点称为 ,其对应的Q= ,H= ,N = 。
3、该泵的高效区 η: ,Q: , H: ,N:
4、一台正常送水的水泵,实际送水量的大小决定于 。
5、测定泵特性曲线时,随着泵出口流量调节阀开度的增大,泵入口真空表读数 ,泵出口压强表读数 。
6、什么情况下,开泵前要给泵灌水?什么情况下,开泵前不需给泵灌水?为什么?



