化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告離心泵試驗(yàn)

1、化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班 級(jí)： XXXXXX 指導(dǎo)老師： XXX小 組： XXX組 員：XXX XXX XXX XXX 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： X年X月X日 目錄一、摘要2二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)2三、基本原理21.泵的揚(yáng)程He32.泵的有效功率和效率3四、實(shí)驗(yàn)裝置和流程4五、操作要點(diǎn)5六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理51.泵的揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（HeQ）52.泵的軸功率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（N軸Q）63.泵的總效率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（Q）84.計(jì)算示例9（1）泵的揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（HeQ）9（2）泵的軸功率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（N軸Q）10（3）泵的總效率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（Q）10七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析11八

2、、誤差分析11九、思考題12實(shí)驗(yàn)二 離心泵性能試驗(yàn)一、摘要本實(shí)驗(yàn)以水為工作流體，使用WB70/055型離心泵實(shí)驗(yàn)裝置。通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)改變流量，測(cè)得不同流量下離心泵的各項(xiàng)性能參數(shù)，流量通過(guò)渦輪流量計(jì)測(cè)量。實(shí)驗(yàn)中直接測(cè)量量有P真空表、P壓力表、電機(jī)功率N電、水流量Q、水溫。根據(jù)上述測(cè)量量來(lái)計(jì)算泵的揚(yáng)程He、泵的有效功率Ne、泵的總效率。從而繪制He-Q、Ne-Q和-Q三條曲線即泵的特性曲線圖,并根據(jù)此圖求出泵的最佳操作圍。關(guān)鍵詞：離心泵 特性曲線二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù)了解離心泵的構(gòu)造，掌握其操作和調(diào)節(jié)方法。測(cè)定離心泵的揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線。測(cè)定離心泵的軸功率與流量關(guān)系曲線。測(cè)定離心泵的總效率與流量關(guān)系曲線

3、。綜合測(cè)定離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下的特性曲線，并確定泵的最佳工作圍。三、基本原理離心泵的性能參數(shù)取決于泵的部結(jié)構(gòu)、葉輪形式與轉(zhuǎn)速。其中理論壓頭與流量的關(guān)系，可通過(guò)對(duì)泵液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的理論分析得到。由于流體流經(jīng)泵時(shí)，不可避免地會(huì)遇到各種阻力，產(chǎn)生能量損失，諸如摩擦損失、環(huán)流損失等，因此，實(shí)際壓頭比理論壓頭笑，且難以通過(guò)計(jì)算求得，因此通常采用實(shí)驗(yàn)方法，直接測(cè)定其參數(shù)間的關(guān)系，并將測(cè)出的He-Q、N-Q和-Q三條曲線稱為離心泵的特性曲線。另外，曲線也可以求出泵的最佳操作圍，作為選泵的依據(jù)。1.泵的揚(yáng)程HeHe = H壓力表 + H真空表 + H0式中：H真空表泵出口的壓力，mH2O；， H壓力表泵入口的壓力

4、，mH2O； H0兩測(cè)壓口間的垂直距離，H0= 0.2m 。2.泵的有效功率和效率由于泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在種種能量損失，使泵的實(shí)際壓頭和流量較理論值為低，而輸入泵的功率又比理論值高，所以泵的總效率為式中 Ne泵的有效效率，kW；Q流量，m3/s；He揚(yáng)程，m；流體密度，kg/ m3。由泵輸入離心泵的功率N軸為 N軸 = N電電傳式中：N電電機(jī)的輸入功率，kW 電電機(jī)效率，取0.9；傳傳動(dòng)裝置的效率，取1.0；四、實(shí)驗(yàn)裝置和流程1-水箱 2-離心泵 3-渦輪流量計(jì) 4-流量調(diào)節(jié)閥其中，離心泵型號(hào):WB70/055 H0=0.2m 電=0.9 傳=1.0五、操作要點(diǎn)1 打開(kāi)主管路的切換閥門(mén)，關(guān)閉流量

5、調(diào)節(jié)閥門(mén)，按變頻儀灰色按鈕啟動(dòng)泵，固定轉(zhuǎn)速（頻率在50Hz）,觀察泵出口表讀數(shù)在0.2Mpa左右時(shí)，即可開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。2 通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)流量，從0到最大（流量由渦輪流量計(jì)測(cè)得），記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，完成離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)3 每個(gè)實(shí)驗(yàn)都可測(cè)15組數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)完后再測(cè)幾組數(shù)據(jù)驗(yàn)證，若基本吻合，則可停泵（按變頻儀紅色按鈕停泵），關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥。做好衛(wèi)生工作，同時(shí)記錄設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)（如離心泵型號(hào)、額定流量、揚(yáng)程、功率等）。六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理1.泵的揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（HeQ） 計(jì)算公式： He=H壓力表+H壓力真空表+H0HeQ關(guān)系曲線的測(cè)定數(shù)據(jù)處理與記錄表Ho=0.2m序號(hào)水流量Qm3/hH壓力

6、表mH2OH真空壓力表mH2O電機(jī)功率N電/KW水溫/揚(yáng)程He/m10.0022.000.400.4422.9022.6020.5321.400.400.4523.7022.0031.0321.000.400.4823.6021.6041.5120.600.300.5023.7021.1051.9320300.300.5323.7020.8062.4419.800.300.5523.8020.3072.8019.400.300.5823.9019.9083.0919.000.200.5924.0019.4093.2718.900.200.6224.1019.30103.4718.600.200

7、.6224.3019.00113.5918.400.200.6324.5018.80123.6018.500.200.6224.5018.90133.9617.800.100.6425.1018.10144.1217.700.100.6524.6018.00154.5817.100.000.6724.6017.30165.1316.20-0.100.7124.7016.30175.9714.90-0.200.7424.8014.90186.7813.30-0.400.7624.9013.10197.4612.00-0.600.7925.0011.602.泵的軸功率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（N軸Q）

8、計(jì)算公式： N軸=N電電轉(zhuǎn)N軸Q關(guān)系曲線的測(cè)定數(shù)據(jù)處理與記錄表N軸為泵軸輸入離心泵的功率 電=0.9 轉(zhuǎn)=1序號(hào)水流量Qm3/hH壓力表mH2OH真空壓力表mH2O電機(jī)功率N電/kW水溫/N軸/kW10.0022.000.400.4422.900.4020.5321.400.400.4523.700.4131.0321.000.400.4823.600.4341.5120.600.300.5023.700.4551.9320300.300.5323.700.4862.4419.800.300.5523.800.5072.8019.400.300.5823.900.5283.0919.000.2

9、00.5924.000.5393.2718.900.200.6224.100.56103.4718.600.200.6224.300.56113.5918.400.200.6324.500.57123.6018.500.200.6224.500.56133.9617.800.100.6425.100.58144.1217.700.100.6524.600.58154.5817.100.000.6724.600.60165.1316.20-0.100.7124.700.64175.9714.90-0.200.7424.800.67186.7813.30-0.400.7624.900.68197.

10、4612.00-0.600.7925.000.713.泵的總效率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（Q） 計(jì)算公式：Q關(guān)系曲線的測(cè)定數(shù)據(jù)處理與記錄表序號(hào)水流量Qm3/h揚(yáng)程Hem水密度Kg/m3泵的有效功率Ne/kW水溫/N軸/kW泵的總效率10.0022.60997.5610.0022.900.400.0020.5322.00997.3960.031723.700.410.07731.0321.60997.3930.060423.600.430.1441.5121.10997.3960.086523.700.450.1951.9320.80997.3960.10923.700.480.2362.4420.

11、30997.3440.13423.800.500.2772.8019.90997.3200.15123.900.520.2983.0919.40997.2950.16324.000.530.3193.2719.30997.2700.17124.100.560.31103.4719.00997.2210.17924.300.560.32113.5918.80997.1700.18324.500.570.32123.6018.90997.1700.18524.500.560.33133.9618.10997.0180.19525.100.580.34144.1218.00997.1450.2012

12、4.600.580.35154.5817.30997.1450.21524.600.600.36165.1316.30997.1200.22724.700.640.35175.9714.90997.0940.24224.800.670.36186.7813.10997.0690.24124.900.680.35197.4611.60997.0430.23525.000.710.334.計(jì)算示例（1）泵的揚(yáng)程與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（HeQ） 以第二組數(shù)據(jù)為例，H壓力表=21.40 m，H真空壓力表=0.40 m,H0=0.2m, He=H壓力表+H壓力真空表+H0=21.40+0.40+0.2=2

13、2.00m（2）泵的軸功率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（N軸Q）以第二組為例， N電=0.45kW,電=0.9，轉(zhuǎn)=1， N軸=N電電轉(zhuǎn)=0.45x0.9x1=0.41kW（3）泵的總效率與流量關(guān)系曲線的測(cè)定（Q） 以第二組為例, Q=0.53m3/h, He=22.00m,=997.396kg/m3, 泵的有效功率=0.53×22.00×997.396÷3600÷102 =0.0317kw=0.0317÷0.41 =0.077七、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析根據(jù)上表數(shù)據(jù)，繪制WB70/055型離心泵的特性曲線如圖所示：結(jié)果分析：由圖可知，在恒定轉(zhuǎn)速下,泵的揚(yáng)程隨流

14、量的增大而減小，泵的軸功率隨流量的增大而增大，而泵的效率則隨著流量的增大先增大后減小，存在一個(gè)最大值。由圖可得，當(dāng)流量等于5.10m3/h時(shí)，泵的功率出現(xiàn)最大值，最大值約為37?？纱_定該該泵的最佳工作圍是4.1-6.8m3/h。八、誤差分析1.調(diào)解儀器狀態(tài)時(shí)儀器無(wú)法處于完全穩(wěn)定的狀態(tài)，讀數(shù)不準(zhǔn)確。2.電機(jī)效率電取0.9；傳動(dòng)裝置的效率傳取1.0。均為近似值，與真實(shí)值有偏差。3.由于液體流動(dòng)和管壁有摩擦，會(huì)產(chǎn)生熱量導(dǎo)致溫度變化，且該變化在管道中各部也不完全一樣，屬分布參數(shù)，而溫度變送器僅檢測(cè)所在點(diǎn)溫度，不具有完全代表性，導(dǎo)致密度計(jì)算稍有偏差。4.所使用的水已經(jīng)在蓄水池中存放多時(shí)，且并不純凈，不能

15、保證其密度與理想狀態(tài)一樣。九、思考題根據(jù)離心泵的工作原理，在啟動(dòng)前為何要關(guān)閉調(diào)節(jié)閥？答：在同一壓頭下，泵進(jìn)、出口的壓差卻與流體的密度成正比，如果泵啟動(dòng)時(shí)，泵體是空氣，而被輸送的是液體，則啟動(dòng)后泵產(chǎn)生的壓頭雖為定值，但因空氣密度太小，造成的壓差或泵吸入口的真空度很小而不能將液體吸入泵。因此，離心泵啟動(dòng)前關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥門(mén)，可以讓液體充滿泵，排凈空氣。當(dāng)改變流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)度時(shí)，壓力表和真空表的讀數(shù)按什么規(guī)律變化？ 答：出口閥門(mén)開(kāi)大時(shí)，出口壓力減小，壓力表讀數(shù)增大，流量隨之增大（這是離心泵的一種特性）。真空表的讀數(shù)增大，這是因?yàn)殡S著流量增大，吸水管的壓力損失增大，管壓強(qiáng)降低，反映在進(jìn)口真空表的讀數(shù)增大（注意真空值增大，壓強(qiáng)是減小的）。試分析氣縛現(xiàn)象與氣蝕現(xiàn)象的區(qū)別。 答：氣蝕現(xiàn)象是流體在高速流動(dòng)和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發(fā)生洞穴狀腐蝕破壞的現(xiàn)象。它是離心泵設(shè)計(jì)不足或運(yùn)行工況偏離設(shè)計(jì)產(chǎn)生的一種不正常狀況。常發(fā)生在如離心泵葉片葉端的高速減壓區(qū)，在此形成空穴，空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力，破壞金屬表面上的保護(hù)膜，而使腐蝕速度加快。氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點(diǎn)，然后逐漸擴(kuò)大成洞穴。 氣縛現(xiàn)象是離心泵啟動(dòng)時(shí)，若泵存有空氣，由于空氣密度很低，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以將儲(chǔ)槽的液體吸入泵，雖啟動(dòng)