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:
1.了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用;
2.掌握离心泵特性曲线测定方法;
3.了解电动调节阀的工作原理和使用方法。
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η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两截面,列机械能衡算方程:
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。
式中:,表示泵出口和进口间的位差,m;和。
——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。
(w1-3)
其中,n电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取。
3.效率η的计算。
泵的效率η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:
故泵效率为1-5)
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 (1-6)
扬程 (1-7)
轴功率 (1-8)
效率1-9)
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。
.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。
(2)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。
(3)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(h0=0.
1m)。
(4)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。
.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。
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℃
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:
1.分别绘制一定转速下的h~q、n~q、η~q曲线。
2.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。
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**性曲线影响。
5. 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。
6. 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。
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