离心泵与管路实验要点.doc

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： He =h0 + 式中： 、—分别为泵出口压力表和入口真空表测得的读数Pa； ρ—输送液体密度，kg/； h0—两测压口间的垂直距离，m。 3）功率N的测定 由功率表直接测定电机功率N（Kw）； 4）效率η的测定 Ne =HeQρg η泵=Ne / N轴×100% 其中： He—扬程，m； Ne—离心泵有效功率，Kw。 Q—泵的流量，m3/s ； ρ—流体密度，Kg/m3； N轴—泵的轴功率。 3、离心泵的工作点与调节 1）管路特性曲线与泵的工作点：当离心泵安装在特定的管路系统中时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，即在输送液体的过程中，泵和管路是相互制约的，对一特定的管路系统，可得出： He=K+BQ2 其中：操作条件一定时，K为常数。 由上式看出，在固定管路中输送流体时，管路所输送的流体的压头He随被输送流体的流量Q的平方而变（湍流状态），该关系画在相应坐标纸上，即为管路特性曲线，该线的形状取决于系数K、B，即取决于操作条件和管路的几何条件，与泵的性能无关。 将离心泵的特性曲线H~Q与其所在管路的特性曲线绘于同一坐标图上，两线交点M称为泵在该管路上的工作点，该点所对应的流量和压头既能满足管路系统的要求，又为离心泵所能提供。 4、离心泵串并联操作 在实际生产中，当单台离心泵不能满足输送任务要求时，可采用几台离心泵加以组合。离心泵的组合方式原则上有两种：串联和并联。 并联操作：设将两台型号相同的离心泵并联操作，而且各自的吸入管路相同，则两台泵的流量和压头必相同，也就是说具有相同的管路特性曲线和单台泵的特性曲线。在同一压头下，两台并联泵的流量等于单台泵的两倍，但由于流量增大使管路流动阻力增加，因此两台泵并联后的总流量必低于原单台泵流量的两倍。由此可见，并联的台数越多，流量增加得越少，所以三台泵以上的泵并联操作，一般无实际意义。 串联操作：将两台型号相同的泵串联工作时，每台泵的压头和流量也是相同的。因此，在同一流量下，串联泵的压头为单台泵的两倍，但实际操作中两台泵串联操作的总压头必低于单台泵压头的两倍。应当注意，串联操作时，最后一台泵所受的压力最大，如串联泵组台数过多，可能会导致最后一台泵因强度不够而受损坏。 三、实验主要使用管件 ①用于管子相互连接的管件有：法兰、活接、管箍、卡套、喉箍等。 ②改变管子方向的管件：弯头（不同角度）、弯管 ③改变管子管径的管件：变径（异径管）、异径弯管、支架台、补强管 ④增加管路分支的管件：三通、四通、五通 ⑤用于管路密封的管件：垫片、生料带、线麻、法兰盲板、管赌、封头、焊接堵头。 ⑥常见管路连接方式：螺纹连接、法兰连接、焊接、填料密封挤压、热胀、管件连接、快速接头连接等方式。