离心泵性能测试控制综合实验.doc

离心泵性能测试与控制综合实验 一、实验装置简介……………………………………………………………… 1 二、离心泵恒转速性能测定实验……………………………………………… 3 三、离心泵恒流量控制实验…………………………………………………… 6 四、离心泵恒压力控制实验…………………………………………………… 10 图中： 11-1——转速显示； 11-2——主水泵流量显示Q； 11-3——流量自动/手动控制按钮，弹起时为手动，按下后为自动； 11-4——主水泵出口压力显示P2； 11-5——压力自动/手动控制按钮，弹起时为手动，按下后为自动； 11-6——主水泵运行选择开关，向左为变频调速运转方式，向右为直接运转方式，中间为空档； 11-7——压力调节旋钮（调节主水泵的转速）； 11-8——流量调节旋钮（调节电动调节阀的开度）； 11-9——主水泵开按钮； 11-10——主水泵关按钮； 11-11——副水泵关按钮； 11-12——副水泵开按钮; 11-13——总控制开关，顺时针转为开，逆时针转为关。 实验一 离心泵性能测定实验 一、实验目的 1．测定离心泵在恒定转速下的性能，绘制出该泵在恒定转速下的扬程—流量（H-Q）曲线；轴功率—流量（N-Q）曲线和泵效率—流量（η-Q）曲线； 2．熟悉离心泵的操作方法，了解压力、流量、转速和转矩的原理以及实验台的使用方法，进一步巩固离心泵的有关知识。 二、实验装置 过程设备与控制基本实验综合实验台 三、基本原理 1．扬程H的测定 根据柏努利方程，泵的扬程H可由下式计算： （1-1） 式中 ：H——泵的扬程，m水柱； ——真空表读数（为负值），Pa； ——压力表读数，Pa； ——真空表测量点接头处管内水流速度，根据流量和接头处管内径确定，m/s； ——压力表测量点接头处管内水流速度，根据流量和接头处管内径确定，m/s； ——压力表与真空表测量点之间的垂直距离，m； ——水的密度，=1000 ； ——重力加速度，9.81。 在本实验装置中，=0、真空表测量点接头处管内径d=25mm、压力表测量点接头处管内径d=25mm 2．功率测定 （1）轴功率N（电动机传到泵轴上的功率） kW （1-2） 式中： M——转矩，N·m; n——泵转速，r.p.m。 （2）有效功率Ne（单位时间内离心泵所做的有用功） kW （1-3） 式中 ：Q——流量， 3．效率η （1-4） 四、实验步骤 (一) 实验台阀门操作 打开阀门F1、F2、F3、F4、F5、F6、F7、F9、F10，关闭阀门F8、F11； （二）控制台操作 向右扳动控制台面板上的总控开关11-13，启动控制台； 流量自动/手动控制按钮11-3置于手动位置，顺时针旋转11-7旋钮，打开电动调节阀； 开启工控机，在桌面上打开“基本实验主程序”，点击“实验选择”按钮， 选择“离心泵性能测定实验”菜单，点击“进入”按钮，进入“离心泵性能测定实验”画面，点击“清空数据库”按钮，清空数据库。 向右扳动选择开关“11-6”，将水泵运行设置成直接启动方式； 按下水泵启动按钮“11-9” 主水泵开始运转； 调节主水泵出口阀门F7，改变流量，使流量从0.64到0.05L/s,每间隔0.05L/s作为一个工况点，每个工况点确定后，单击“记录”按钮，记录一次数据。 所有的工况点测试完毕后，点击“数据处理”按钮，进入“离心泵性能测定数据处理”画面。 选择“离心泵性能测定实验”菜单，点击“进入”按钮，进入“离心泵性能实验”画面；点击“数据处理”按钮，输入班级、学号、姓名后，可自动生成离心泵性能曲线和实验数据表。 点击“导出数据”按钮，可生成实验数据文本文件，输入文件名、文件类型，按“保存”按钮，保存数据文件。 点击“打印”按钮，打印实验数据和离心泵性能曲线。 点击“退出”按钮，退出实验程序。 五、要求 1．写出实验报告。 2．进行比例换算，绘制泵在恒定转速下的H-Q, N-Q,η-Q曲线，并进行分析。 3．回答思考题。 思考题 1．泵的性能曲线有何作用？ 2．离心泵启动前为什么要引水灌泵？ 表1-1 实验测量结果 泵出口流量 Q (L/s) 泵进口压力Pb (MPa) 泵出口压力 Pc (MPa) 泵转矩 M (N·m) 泵转速 n (r.p.m) 1