制药化工原理实验-离心泵特性曲线测定.docx

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1、实验四离心泵特性曲线的测定一、实验目的：1、熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性，掌握实验组织方法。2、掌握离心泵特性曲线的测定方法。3、掌握离心泵的流量调节方法，了解电动调节阀、变频器、差压变送器等的工作原理。二、实验原理：对一定类型的泵来说，泵的特性曲线主要是指在一定转速下，泵的扬程(切、轴功率 (P)和效率()与流量(分)之间的关系。由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及 流体在流动过程中的种种阻力损失，至今为止，还难以推出扬程的纯理论计算式。因此， 一般采用实验的方法测定扬程，即泵的特性曲线由实验测得。对图3-1所示的系统，分别取泵的进出口为1-1截面与2-2截面，建立机械能衡算

2、式：22(3-1)(3-1)A+Z1+红+H=a+Z2+上P82gpg2g22口一2J2 un F z - z i Hpg pg2g 2g22H=-4 +-工(3-2)d pg 0 2g 2g式中：物表示泵出口和进口间的位差，m； ho=O. 23mp 流体密度，kg/m3 ；g一重力加速度m/s2；pi、P2一分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa；、“2分别为泵进、出口的流速，m/s；从式(3-2)可见，计算出泵进出管路上的压差、位差和速度差，就可计算出泵提供给液体的 扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点作为泵工作点的原理，改变管路阻力可以通过调 节阀门开度加以实现，使管路特性曲线上的工

3、作点发生移动，再将一系列移动的工作点的轨迹 连接起来，就是泵的扬程曲线。泵的有效功率(Pe)和效率()分别由下面(3-3)和(3-4)式计算：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,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：泵的轴功率N二电动机的输出功率，Kw电动机输出功率;电动机输入功率X电动机效率(60%)。泵的轴功率二功率表读数x电动机效率(60%), KwoNe = HQpg =（ Kw）（3-4）1000102式中：一泵的效率；N泵的轴功率，Kw；Ne-泵的有效功率Kw；H一泵的扬程，m；Q一泵的流量，m3/s； P-水的密度，Kg/m3o由式（3

4、-3）和（3-4）求取的数据同样可以绘出泵的轴功率和效率曲线。方程式（3-2）说明，实验组织方法是：实验装置中在泵的进出口管上分别装有真空表p/和压 力表P2；由温度计测量流体温度，从而确定流体的密度夕；由功率表计量电机输入功率，由电 机效率即可计算泵的输入功率P;管路中需安装流量计，确定流体的流速u ；欲改变u需阀 门控制（手动或自动改变阀门的开度）。三、实验装置：1 .实验装置流程示意图:2217111834425画i21忒皮侬僮豆油沉燃电刚建iwiaOW TieOTrwTTTeOTL，TTTT101524J 29 年尸 3130图-2流动过程综合实验流程示意图1-水箱；2-水泵；3-入口

5、真空表；4-出口压力表；5、16-缓冲罐；6、14-测局部阻力近端阀；7、15-测局部阻力远端阀；8、17-粗糙管测压阀；9、21-光滑管测压阀；10-局部阻力阀；11-文丘里流量计（孔板流量计)；12-压力传感器；13-涡流流量计；18、32-阀门；20-粗糙管阀；22-小转子流量计；23-大转子流量计；24阀门；25-水箱放水阀；26-倒U型管放空阀；27-倒U型管；28、30-倒U型管排水阀；29、31-倒U型管平衡阀2.实验装:2.实验装:面板图:水温PVI8 8 8 8I 区。SV旧68日| 9回流量Cm3/h)PVI8BBBISV 旧 B88I00压力(Kpa)PVI8 8 8 8

6、I0SV旧日8日|IF8888IPVIB8 8 8I1 日SV 旧OOO OOO |_2_o O总电源图-3实验装置仪外表板图四、实验方法及步骤：(1)向储水槽内注入蒸储水。检查流量调节阀32,压力表4的开关及真空表3的开关是 否关闭(应关闭)。(2)启动离心泵，缓慢翻开调节阀32至全开。待系统内流体稳定，即系统内已没有气体, 翻开压力表和真空表的开关，方可测取数据。(3)用阀门32调节流量，从流量为零至最大或流量从最大到零，测取1015组数据， 同时记录涡轮流量计频率、泵入口压强、泵出口压强、功率表读数，并记录水温。(4)实验结束后，关闭流量调节阀，停泵，切断电源。(5)上机进行数据处理。五

7、、实验考前须知.启动离心泵之前以及从光滑管阻力测量过渡到其它测量之前，都必须检查所有流量调节阀是否关闭。1 .在实验过程中每调节一个流量之后应待流量和直管压降的数据稳定以后方可记录数据。2 .启动离心泵前，必须关闭流量调节阀，关闭压力表和真空表的开关，以免损坏测量仪表。六、数据记录:液体温度初温+末温/2 泵进出口高度0. 23m液体密度PKg/m3管径0. 043m入口压力Pi出口压力P2电机功率流量 qv压头H泵轴功 率P效率 n1(MPa)(MPa)(Kw)(m3/h)(m)(w)(%)23456七、思考题1、测定离心泵特性曲线的意义有那些？2、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？3、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？4、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？5、泵刚启动后，出口阀如果不开，压力表和真空表读数如何变化？为什么？6、正常工作的离心泵，在其进口管路上安装流量调节阀是否合理？为什么？