离心泵的串并联讲义.doc

离心泵得串并联实验讲义
一、实验目得
1、了解离心泵结构与特性,学会离心泵得操作
2、测量不同转速下离心泵得特性曲线。
3、测量离心泵串联时得压头与流量得关系。
4、测量离心泵并联时得压头与流量得关系。
二、实验原理
1、单台离心泵得特性曲线
离心泵得特性曲线就是选择与使用离心泵得重要依据之一,其特性曲线就是在恒定转速下泵得扬程H、轴功率N及效率η与泵得流量V之间得关系曲线,它就是流体在泵内流动规律得外部表现形式。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得测定与计算
在泵进、出口取截面列柏努利方程:

式中:p1,p2——分别为泵进、出口得压强 N/m2 ρ——流体密度 kg/m3
u1, u2——分别为泵进、出口得流量m/s g——重力加速度 m/s2
当泵进、出口管径一样,且压力表与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与压力表上得数值,就可以计算出泵得扬程。
2)轴功率N得测量与计算
轴得功率可按下式计算:
式中,N—泵得轴功率,W w—电机输出功率,W
由上式可知:测定泵得轴功率,只需测定电机得输出功率,乘上功率转换中得倍率即可。
3)效率η得计算
泵得效率η就是泵得有效功率Ne与轴功率N得比值。有效功率Ne就是单位时间内流体自泵得到得功,轴功率N就是单位时间内泵从电机得到得功,两者差异反映了水力损失、容积损失与机械损失得大小。
泵得有效功率Ne可用下式计算:
Ne=HVρg 故η=Ne/N=HVρg/N
4)离心泵性能参数得换算
泵得特性曲线就是在指定转速下得数据,就就是说在某一特性曲线上得一切实验点,其转速都就是相同得。但就是,实际上感应电动机在转矩改变时,其转速会有变化,这样随着流量得变化,多个实验点得转速将有所差异,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得数据。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得性能参数
打开变频开关,调节离心泵得转速,在新转速条件下测定离心泵得特性曲线。
3、离心泵串并联得压头与流量得关系
在实际得工业生产过程中,往往单台泵无法满足流体输送任务,此时需要采用离心泵得串并联操作。
对于两台相同得离心泵进行串联操作时,由于每台泵得压头与流量均相同,因此在同一流量下,两台串联得压头为单台泵得两倍。因此根据单台离心泵特性曲线,在保持横坐标(Q)不变得情况下,使纵坐标(H)加倍,由此得到离心泵得串联特性曲线。
对于两台相同得离心泵进行并联操作时,在同一压头下,两台并联泵得流量等于单台泵得两。因此根据单台离心泵特性曲线,在保持纵坐标(H)不变得情况下,使横坐标(Q)加倍,由此得到离心泵得并联特性曲线。
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m3／h):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:r／min)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与进口灌水阀,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,关闭排气阀与灌水阀。
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、调节离心泵出口阀得开度,测量在不同得流量下离心泵进出口得压力值,功率表读数,作出离心泵得特性曲线。
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得离心泵特性曲线。
5、打开离心泵得串联阀门,将两台离心泵串联在一起,测定串联离心泵在不同流量下得扬程。
6、打开离心泵得并联阀门,将两台离心泵并联在一起,测定并联离心泵在不同流量下得扬程。
五、实验内容
1、单台离心泵特性曲线
2、离心泵串联时得扬程与流量关系图
3、离心泵并联时得扬程与流量关系图