水泵测试标准.doc

4. 15 容积式泵（柱塞泵、活塞泵、活塞隔阂泵）性能实验
4. 15. 1 实验条件
a) 采用开放式或封闭式实验系统，如图10、图11。
b) 室内实验指在额定转速和吸入条件下测出流量Q、功率N、总效率 h 随压力p的变化关系。并绘制出Q–p、N–p、h–p、h0–p等工作性能曲线；测定泵的吸入性能，并绘制Q–pS（pS为吸上真空度）性能曲线。
c) 泵实验前应试运转。
d) 泵在额定转速下进行实验。在用交流电机或因设备等因素不能在额定转速下实验时，允许实验转速在额定转速的±3%之内，实验结果应换算为额定转速。

图10

图11
e) 测量用仪器、仪表的系统误差应保证测定量的测量误差不大于下表的规定。

测 定 量
允 许 误 差 范 围 %
型式和抽查实验
出厂实验
转速 r/min
±0.5
±1.0
压力 MPa
±1.0
±2.5
流量 L/min
±2.0
泵输入功率 kW
±2.5

4. 15. 2 实验方法
a) 根据仪器设备条件分别按图10或图11连接各仪表、装置。
b) 试前先记录所实验的泵、管路、工作液体及环境条件等原始资料，记入表15各栏中（干湿泡温度计误差±0.5℃，气压计误差±26.7 Pa）。
c) 泵实验时，在最大压力区间调节出水压力，测量点不得少于7点。也可以将测量点分得更细，但测点应均布在性能曲线上。
d) 实验时，对于每一排出压力下的流量、转速、功率、吸入压力、排出压力等参数，应同时测量和记录；如用计算机采样时各参数的采样应同步进行。
e) 流量的测定可以采用流量计法、质量法或容积法。采用质量法和容积法用手动操作时，向容器内注入和注完液体的动作要快，两次操作时间不超过0.5 s，向容器内注入液体的时间应在1 min以上，秒表的读数要精确到0.1 s。也可以在计时装置或计数装置与流量计、容器液位测定装置、液流换向装置之间用电器或机械联锁，以保证两者同步。测量的时间t与水量q分别记入表15的3栏和4栏内。
用质量法测定期，衡器的感量应小于被测质量的0.5%。
用容积法测定期，容器标定的相对极限误差不大于0.5%。
采用流量计法测量时，应保证进入节流装置的液流是稳定流。
用容积法、质量法和数字流量计测量流量时，时间间隔至少20 s。
f) 出水口压力采用压力传感器或压力表测定。
压力指针的示度应在压力表刻度的1/3~2/3范围内。
压力表和泵的测压孔的连接管连接时，应完全排除空气，再读仪表达值。
压力表的指针摆动剧烈时，连接管间可装阻尼阀，压力波动值小于5%时，读其摆动范围2/3处的指示作为测量值pW，记入表15。
g) 吸入口的真空度用真空表或液柱（其刻度不大于1 mm）测定连接管内允许充气，但不得存水，测得pB，记入表15。
h) 测压孔应靠近泵的进口和出口处，测压孔直径为3~5 mm，孔与管的内壁面垂直，孔周边应平坦，边沿无毛刺。
i) 转速测量用测速仪，测功机转速n1和泵的转速ni，记入表15的1、2栏内。
j) 功率用天平式测功机或转矩转速传感器及转矩转速显示仪测定：
——用转矩转速传感器及转矩转速显示仪时，必须注意传感器的量程、安装精度、零点调整及相应系数的设立；
——用天平式测功机时，其使用范围不小于测功机额定功率的1/3；当天平的力臂L为0.716 m时，灵敏度荷重D，当电机功率小于10 kW时，不大于10 g；当电机功率10~20 kW时，不大于20 g。力臂长度公差每1000 mm不超过1 mm，将测定值p（即p–p0）值记入表15。
k) 泵的吸入性能实验，在额定的出水压力和转速下，测定流量和吸上真空高度的关系。实验时应逐渐提高真空度，而不得逐渐减少真空度，且不能中断。
对每一吸上真空度（pS）测出流量、出水压力，实验点不少于7个，并在接近最大吸上真空高度时各点间隔应密一些，测定结果记入表16。
当流量比正常吸上减少3%时（柱活塞泵），是泵的最大临界吸上真空度（pS临），再由此拟定泵的允许吸上真空度（pS允），并换算为允许吸上高度H。
改变真空度可用减少水位法、调节进口阀门和密闭水箱抽真空等三种方法，如图12~图14。改变其进水状况，从而改变吸上真空度。在用调节进口阀门时必须在阀门与泵之间设立稳流装置。

图12 减少水位法

图13 调节进口阀门法

图14 密闭水箱抽真空法
4. 15. 3 参数计算
a) 压力
p=pM+pS………………………………………………（13）
当进口压力小于大气压时（真空情况）pB（即pS）取正值；当进口压力大于大气压时（灌注情况）pB取负值。
式中：p——全压力，MPa；
pM——出水压力，MPa；
pB——吸水压力，MPa。
b) 流量
……………………………………（14）
式中QT——泵的理论流量，L/min；
d——柱塞直径、活塞直径，mm；
S——行程，mm；
K——缸数；
n——泵的额定转速，r/min。
c) 容积效率
…………………………………………（15）
式中：h0——泵的容积效率，%；
Qq——换算为额定转速下泵的实际流量，L/min；
Q——实测流量，L/min。（是否为理论流量）
d) 有效功率和总功率
…………………………………………（16）
式中：N′——泵的有效功率，kW；
g——液体单位体积重量，kg/L；
常温清水g=1
……………………………………（17）
式中：N——泵的总功率，kW；
M——电机转矩，N·m；
M0——电机空载转矩，N·m；
n1——电机转速，r/min；
n——泵的额定转速，r/min；
ni——泵的实测转速，r/min。
e) 总效率
…………………………………………（18）
式中：h——泵的总效率，%。（可用水泵有效功率除以电机输出功率）
f) 允许吸上高度
pS允=pS临–2.94×10–3……………………………………（19）
式中：pS允——泵的允许吸上真空度，MPa；
pS临——临界吸上真空度，MPa，按4.15.2k)规定，由实验时测得。
4. 15. 4 绘制性能曲线图
工作性能曲线图应涉及：Q–p、N–p、h–p、h0–p；Q–pS关系曲线，如图15、图16。

图15 往复泵工作性能曲线

图16 吸上真空度曲线图示例

表15 往复泵实验记录计算表
型号名称 日期 年 月 日
原
始
记
录
泵编号：
活塞直径×行程（d×S） mm
理论流量Qt： L/min
额定转速n： r/min
额定压力： MPa
工作介质 比重g： kg/L
进水管直径D1： mm
出水管直径D2： mm
大气压力： MPa
环境温度： ℃
相对湿度： %
测
量
值
试 验 序 号
1
2
3

泵转速ni r/min

电机转速n1 r/min

电机转矩/功率 N·m / kW

时间t min

实测流量Q L/min

出水压力pM MPa

吸水压力pB kPa

换算成额定转速下各计算值
全压力p MPa

流量Qq L/min

泵净转矩 M–M0 N·m

有效功率N′ kW

泵总功率N kW

容积效率hV %

总效率h %

实验地点 记录

表16 往复泵吸入性能实验登记表
型号名称 日期 年 月 日
原
始
记
录
环境温度：
℃
相对湿度
%
大气压力：
MPa
水 温：
℃
额定转速n= r/min
测
量
数
据
实验序号
1
2
3

Ps
吸上真空度

pM
出水压力

Q
液量 L/min

ni
转速 r/min

换算成额定转速下值
Ps
吸上真空度 MPa

pM
出水压力 MPa

Q
液量 L/min

实验地点 记录