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离心泵与管路实验

实验报告

2013年9月

离心泵与管路综合实验

一、实验目的

1、掌握管路中管件、阀门的种类、规格、连接方法；

2、熟悉管路与机泵拆装常用工具的种类及使用方法；

3、熟悉管件的种类及在管路中的作用；

4、掌握构建功能合理单泵、双泵串联的连接方法；

5、掌握离心泵特性曲线测定方法，并以此调试实验装置；

6、通过实验了解水在管路中直管和阀门的能量损失。

二、实验原理

1、离心泵的特性曲线

离心泵是化工生产中应用最广的一种流体输送设备。它的主要特性参数包括：流量Q，扬程He，功率N，和效率η。这些特性参数之间是相互联系的，在一定转速下，He、N、η都随着输液量Q变化而变化；离心泵的压头He、轴功率N、效率η与流量Q之间的对应关系，若以曲线H~Q、N~Q、η~Q表示，则称为离心泵的特性曲线，可由实验测定。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。

离心泵在出厂前均由制造厂提供该泵的特性曲线，供用户选用。泵的生产部门所提供的离心泵的特性曲线一般都是在一定转速和常压下，以常温的清水为介质测定。在实际生产中，所输送的液体多种多样，其无论性质（如密度、粘度等）各异，泵的性能亦将发生变化，厂家提供的特性曲线将不再适用，如泵的轴功率随液体密度变化而改变，随粘度变化，泵的压头、效率、轴功率等均发生变化。此外，若改变泵的转速或叶轮直径，泵的性能也会发生变化。因此，用户在使用时要根据介质的不同，重新校正其特性曲线后选用。

2、曲线的测定

1）流量Q的测定

转速一定，用泵出口阀调节流量，管路中流过的液体量通过转子流量计测定流量

2）扬程（压头）He的测定

根据泵进出口管上安装的真空表和压力表读数可计算出扬程：

(2)单泵实验组装图

（3）实验数据结果

流量计读数

（L/h）

压力表

（MPa)

真空表

（MPa）

功率表

（W）

压头He

（m）

效率η%

1

16

0.021

0

15.40

2.36

67

2

40

0.020

0

15.42

2.26

69

3

60

0.019

0

15.57

2.16

72

4

80

0.018

0

15.65

2.05

76

5

100

0.017

0

15.72

1.95

79

6

120

0.016

0

15.87

1.85

81

7

140

0.015

0

16.00

1.75

83

8

160

0.014

0

16.10

1.65

86

单泵特性曲线图

（4）压头计算示例(第一组数据)：

∵进出口管路口径皆为0.78cm∴u1=u2=4Q/πd2

测得两测压口的垂直距离为Z2-Z1=0.22m

=0.22+=2.36m

则在流量为16L/h时，压头为2.36m。

效率计算示例：η==67%

（5）单泵特性曲线图的实验结果分析

a.在实验中，可能由于电磁泵泵的功率较小，发现真空表的读数几乎为零，所以应选用功率较大的泵进行实验才能得到好的实验结果。

b.经过计算得到的泵的效率非常低，出现这种结果可能有两个原因，一是真空表的读数太小，无法读取。二是忽略了管路阻力，导致结果出现偏差。

C．从图上可以看出，轴功率随流量增大二增大，压头随流量的增大而减小，这是符合理论的。但是，效率随流量的增大也在增大，这与效率随流量的增大先增大，后减小的理论并不符合。出现这种情况，可能是实验数据太少，没有完全反应效率的变化趋势。

d.接件过程中要注意将快接口扣紧，以免漏水。同时给外丝和补芯缠生料带时，要顺着旋紧方向，防漏效果较好。

4.两泵串联

（1）串联泵组件：

设备及仪表：泵2个转子流量计1个真空表1个玻璃管3根水桶1个钢尺1把

阀门和管件：快接三通2个四分补芯1个四分外丝转快接4个球阀1个止回阀1个

管道：Φ16软管6cmΦ14蛇皮管25cmΦ12软管1mΦ12硬管1.5m

（2）两泵串联装置图

（3）实验数据结果

流量计读数

（L/h）

压力表

（MPa)

真空表

（MPa）

功率表1

W

功率表2

W

压头(m)

1

16

0.045

0

15.60

15.30

4.59

2

40

0.042

0

15.70

15.23

4.50

3

60

0.040

0

15.79

15.19

4.30

4

80

0.038

0

15.92

15.29

4.09

5

100

0.035

0

15.98

15.25

3.79

6

120

0.031

0

15.75

15.40