離心泵實驗臺，離心泵特性曲線測定實驗裝置
2024-07-31 16:27
離心泵特性曲線測定實驗是一個重要的實驗，旨在了解離心泵的性能參數及其在不同工況下的變化規律。以下是對該實驗的詳細闡述：
一、實驗目的
熟悉離心泵的構造和操作：通過實際操作，了解離心泵的主要部件及其功能。
掌握離心泵特性曲線的測定方法：通過實驗數據，繪制出離心泵的流量-揚程（H-Q）、流量-軸功率（N-Q）和流量-效率（η-Q）等特性曲線。
學習工業上流量、功率、轉速、壓力和溫度等參數的測量方法：了解渦輪流量計、電動調節閥以及相關儀表的原理和操作。
二、實驗基本原理
離心泵的主要性能參數包括流量（Q）、揚程（H）、效率和軸功率（N）。在一定轉速下，離心泵的送液能力（即流量）可以通過調節出口閥門來改變。隨著流量的變化，泵的揚程、軸功率和效率也會相應變化。因此，需要通過實驗測定這些參數，并繪制出相應的特性曲線。
揚程（H）的測定：
揚程是指泵對單位重量流體所提供的有效能量，單位為米（m）。
實驗時，在泵的進、出口管上裝有真空表和壓力表，通過測量進出口的壓差來計算揚程。
計算公式：H = (p2 - p1) / (ρg) + Δz，其中p1、p2分別為進出口的壓強，ρ為流體密度，g為重力加速度，Δz為進出口測壓點的高度差。
軸功率（N）的測量：
軸功率是指單位時間內泵軸從電機得到的功，單位為瓦特（W）。
實驗中，通常使用電功率表測量電機的輸入功率，并通過電機傳動效率換算得到泵的軸功率。
計算公式：N = N電 × η電，其中N電為電機輸入功率，η電為電機傳動效率。
效率（η）的計算：
效率是指泵的有效功率與軸功率的比值，用百分數表示。
有效功率是指單位時間內流體經過泵時所獲得的實際功率。
計算公式：η = (Ne / N) × 100%，其中Ne為有效功率，N為軸功率。
三、實驗裝置與流程
實驗裝置通常包括水箱、離心泵、渦輪流量計、壓力傳感器、溫度傳感器、轉速傳感器、電動調節閥等。實驗流程大致如下：
實驗準備：清洗水箱并加裝實驗用水，對離心泵進行排氣處理。
開啟實驗系統：檢查各儀表是否正常，開啟離心泵，調節出口閥門使泵達到額定轉速。
數據測量：通過調節出口閥門改變流量，在每個流量點下穩定系統后讀取并記錄相關數據，包括流量、進出口壓力、電機轉速、電機功率等。
數據處理：根據實驗數據計算揚程、軸功率和效率，并繪制出相應的特性曲線。
四、注意事項
實驗前準備：每次實驗前均需對泵進行灌泵處理，避免離心泵氣縛。
實驗安全：泵運轉過程中，勿碰觸泵主軸部分，以免發生危險。
實驗操作：不要在出口閥關閉狀態下長時間使泵運轉，以免泵中液體循環溫度升高導致氣泡產生。
五、實驗結論
通過離心泵特性曲線測定實驗，可以直觀地了解離心泵在不同流量下的性能表現。特性曲線對于離心泵的選擇、使用和維護具有重要意義。同時，實驗過程中還可以學習到流量、功率、轉速等參數的測量方法以及相關儀表的原理和操作。
YUY-HR107離心泵特性曲線測定實驗臺
| 分 項 | 說明 | |||
| 裝置功能 |
1、使學生充分了解離心泵的結構與特性，熟悉離心泵的工作方式和操作流程。 2、能夠進行單泵、雙泵串并聯操作。 3、熟悉組成管路的各種管件、閥門，了解溫度、壓力、電功率、流量等就地顯示儀表及傳感檢測設備，掌握渦輪流量計的測量原理及使用方法。 4、測定恒定轉速條件下泵的揚程(H)、軸功率(N)以及效率（η）與泵的流量(Q)之間的泵特性曲線。 5、測定流量調節閥某一開度下管路特性曲線。 6、能夠進行雙泵串、并聯性能測定和管路特性測定。 7、改變離心泵轉速測定泵的揚程(H)、軸功率(N)以及效率（η）與泵的流量(Q)之間的泵特性曲線。 8、掌握多元回歸的方法，回歸（H-Q、η-Q、N-Q）關系曲線。 |
|||
| 設計參數 |
單泵：液體流量：0.2～7.2m3/h，離心泵出口壓力：0-0.2MPa，離心泵的揚程(H)：0-20m，離心泵軸功率(N)：0.43-0.85KW，離心泵效率（η）：0-60%，離心泵轉速：0-2900r/min。 雙泵串聯：液體流量：0～10.5m3/h，離心泵出口壓力：0-0.4MPa，離心泵的揚程(H)：0-40m，離心泵軸功率(N)：0.43-1.85KW，離心泵效率（η）：0-60%、離心泵轉速：0-2900 r/min。 雙泵并聯：液體流量：0～14.0m3/h，離心泵出口壓力：0-0.2MPa，離心泵泵的揚程(H)：0-20m，離心泵軸功率(N)：0.43-1.85KW，離心泵效率（η）：0-60%、離心泵轉速：0-2900 r/min。 液體溫度：常溫。 |
|||
| 公用設施 |
水：裝置自帶不銹鋼水箱，連接自來水。實驗時經離心泵進入測試管路，循環使用。 電：電壓AC220V，功率2KW，標準單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。 實驗物料：清潔自來水，外配設備：無。 |
|||
| 主要設備 |
單相矢量變頻器，規格：（0-50）Hz。 指針式壓力表：表盤直徑Φ100mm 測量范圍0-0.6MPa，精度1.5級。 指針式真空表：表盤直徑Φ100mm 測量范圍-0.1-0MPa，精度1.5級。 功率變送器、智能功率數字顯示儀。 光電傳感器：數顯，測量范圍0~2999rpm，精度1rpm，轉速檢測機構。 宇電AI702M溫度數字顯示儀。 宇電AI702M流量數字顯示儀。 DN40渦輪流量計：1~20m3/h，4-20mA遠傳輸出，流量檢測機構。 不銹鋼離心泵：功率750W，最大流量7.2m3/h；2臺。 水箱：304不銹鋼材質，容積100L,帶貯水排空底閥，管路循環回水與泵吸入口間隔板設計。 管路：304衛生級不銹鋼材質，采用不銹鋼快裝活接與管路連接，總出口閘閥；管道法蘭連接渦輪流量計。 電器：接觸器、開關、漏電保護空氣開關。 304不銹鋼儀表柜：測控、電器設備在實驗架上。 304不銹鋼材質框架1800*600*1900mm（長×寬×高），帶腳輪及禁錮腳。 |
|||
| 測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執行機構 |
| 液體溫度 | PT100鉑電阻 | 數字溫度儀表 | 無 | |
| 液體流量 | 渦輪流量計 | 數字流量儀表 | 手閥或變頻器 | |
| 泵進口壓力 | 指針式壓力表 | 就地顯示 | 無 | |
| 泵出口壓力 | 指針式真空表 | 就地顯示 | 無 | |
| 泵功率 | 功率變送器 | 數字功率儀表 | 無 | |
| 電機轉速 | 光電傳感器 | 數字轉速儀表 | 無 | |
