化工原理实验模板.pdf

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1、5.2离心泵特性曲线测定实验5.2.1实验目的1.熟悉离心泵结构与操作方法，了解常用的测压仪表；2.掌握离心泵特性曲线的测定方法，深化对离心泵特性的理解。5.2.2实验内容1.熟悉离心泵结构与操作；2.测定离心泵在一定转速下的特性曲线。5.2.3实验原理离心泵是一种液体输送机械。主要性能参数有扬程、流量、功率和效率，在一定的转速下，离心泵的扬程He、功率N轴、效率η均随流量的大小改变。因此泵的特性是由He=f(Q)、N轴=g(Q)、η=G(Q)三条曲线来决定。离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据。由于泵内部流动情况复杂，难以用数学方法确定特性曲线，只能依靠实验测定。1．流量Q的测定本

2、实验用涡轮流量计测取流量，测定时，从仪表显示仪上读取频率f(赫)，利用下式计算体积流量Q3/（ms）。即：Q=f/ξ式中：f—脉冲频率(赫兹)；ξ—涡轮流量计系数(脉冲数/升)2.扬程He可用下式计算：22u-u01H=H+H+h+e表真02g式中：He—泵的扬程（ｍ）H表—压力表测得的表压（m）H真—真空表测得的真空度（m）h0—压力表和真空表中心的垂直距离（m）u0—泵的出口管内流体的速度（m/s）u1—泵的进口管内流体的速度（m/s）2g—重力加速度（m/s）3．泵轴功率N轴可用下式计算：N轴=N电出=W×h电，W=N电入式中:N电出—电机输出功率（Kw）；W—功率表读数（Kw）；h电

3、—电机效率h电；N电入—电机输入功率（Kw）。由上式可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的效率即可。4.泵效率η的定义为：Neh=N轴式中：Ne—有效功率（单位时间内流体自泵得到的功）（Kw）；N轴—轴功率（单位时间内泵从电机得到的功）（Kw）。HQreN=e1023式中：r—被输送液体的密度(kg/m)；He—泵的扬程（ｍ）；3/Q—离心泵的流量（ms）。5．转速n改变时的换算泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，因此

4、在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为平均转速n1=2900（转/分）下的数据。效率基本不变时，换算关系如下：n1流量Q1=Qnn12扬程He1=He()nn13轴功率N轴1=N轴()n5.2.4实验装置本装置可进行离心泵特性曲线及阻力的测定（阻力管路流程略）。水箱内的水，自泵的吸入口进入离心泵，在泵壳内获得能量后，送入管路测量系统，由出口排出至水箱。在泵的吸入口和压出口处，分别装有真空表和压力表。泵的出口管线装有涡轮流量计及调节阀门，用来调节水的流量或管内压力。3涡轮流量计：LW-25精度:0.5级量程1.6-10m/h;三相异步电机：Y90S-21.5kw2840转/分效率：h电=0.8

5、9;单相有功功率表：DP3(1)-W1100精度:±0.5％功率表读数W×3。装置结构尺寸离心泵型号进口管径出口管径h0（mm）（mm）（mm）11BL-6Φ40Φ25802图1离心泵实验装置流程图阀1—离心泵流量调节阀阀2—排水阀阀3—泵灌引水阀阀4—排气阀阀5—阻力管出口阀阀6—阻力管排气阀t—温度计5.2.5实验步骤1．关闭功率表及所有阀门，开启引水阀3，排气阀4，排气结束，关闭阀3、阀4；2．启动离心泵，判断是否正常运转（有无异常声音、无转动、反转等）正常后，打开功率表开关；3．开启流量调节阀1至最大，在最大流量到零范围内合理分割，合理确定流量取值，测取10组数据。由阀1调节流量，每

6、次流量调节稳定后，读取各组实验数据；4．实验结束，装置恢复原状，并清理实验场地。5.2.6注意事项1．由于采用机械密封装置，泵内无水时，禁止启动泵；．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2．启动离心泵之前,一定要检查各处阀门；3．流体在管路输送中不应有气体存在，要先排尽气体，以使流体能够连续流动；4．离心泵不要长时间空转。5.2.7实验报告内容1．将整理后的实验数据，换算为平均转速n1=2900（转/分）下的数据；2．将计算后的数据列入计算结果表，并且以一组数据为例，列出公式计算；3．在坐标纸上绘出所测定的离心泵特性曲线，图中要标明泵的型号、指定转速。5.2.8思考题1．离心泵启动前

7、为什么必须灌水排气？2．由实验数据分析，离心泵为什么要在出口阀关闭的情况下启动？3．由实验得知，泵的流量越大，泵进口处真空表读数越大，为什么？4．若泵的吸入管路部分堵塞，可能出现什么现象？35．若实验中输送密度为1100（㎏/m）的盐水（粘度与水相似），在相同的流量，泵的扬程和功率是否改变？为什么？原始数据记录表实验装置号：水温t___℃进口管径d1___(m)出口管径d2___(mm)涡轮流量计系数ξ___