离心泵串并联实验报告.docx

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离心泵串并联实验报告

篇一：

离心泵串并联实验讲义

　　离心泵串并联实验

　　实验文档

　　一、

　　实验目的

（1）增进对离心泵并、串联运行工况及其特点的感性认识。

（2）绘制单泵的工作曲线和两泵并、串联总特性曲线。

　　二、实验原理

　　在实际生产中，有时单台泵无法满足生产要求，需要几点组合运行。

组合方式可以有串联和并联两种方式。

下面讨论的内容限于多台性能相同的泵的组合操作。

基本思路是：

多台泵无论怎样组合，都可以看作是一台泵，因而需要找出组合泵的特性曲线。

（1）泵的并联工作

　　当用单泵不能满足工作需要的流量时，可采用两台泵（或两台以上）的并联工作方式，如图所示。

离心泵I和泵II并联后，在同一扬程（压头）下，其流量Q并是这两台泵的流量之和，Q

　　并=

　　QI+QⅡ。

并联后的系统特性曲线，就是在各相同扬程下，将两台泵特性曲线

I和?

II上的对应的流量相加，得到并联后的各相应合成流量Q并，最后绘出?

并曲线如图所示。

图中两根虚线为两台泵各自的特性曲线?

I和?

II；实线为并联后的总特性曲线?

并，根据以上所述，在?

并曲线上任一点M，其相应

　　的流量QM是对应具有相同扬程的两台泵相应流量QA和QB之和，即QM=QA+QB。

　　图泵的并联工作

　　图两台性能曲线相同的泵的并联特性曲线

　　上面所述的是两台性能不同的泵的并联。

在工程实际中，普遍遇到的情况是用同型号、同性能泵的并联，如图所示。

I和?

II特性曲线相同，在图上彼此重合，并联后的总特性曲线为?

并。

本实验台就是两台相同性能的泵的并联。

　　进行教学实验时，可以分别测绘出单台泵I和泵II工作时的特性曲线?

I和

II，把它们合成为两台泵并联的总性能曲线?

并。

再将两台泵并联运行，测出

　　并联工况下的某些实际工作点与总性能曲线上相应点相比较。

（2）泵的串联工作

　　当单台泵工作不能提供所需要的压头（扬程）时，可用两台泵（或两台上）的串联方式工作。

离心泵串联后，通过每台泵的流量Q是相同的，而合成压头是两台泵的压头之和。

串联后的系统总特性曲线，是在同一流量下把两台泵对应扬程叠加起来就可得出泵串联的相应合成压头，从而可绘制出串联系统的总特性曲线?

串如图所示。

串联特性曲线

串上的任一点M的压头HM，为对应于相同流量QM的两台单泵I和II的压头HA和

　　HB之和，即HM=HA+HB。

　　教学实验时，可以分别测绘出单台泵泵I和泵II的特性曲线?

I和?

II，并将它们合成为两台泵串联的总性能曲线?

串，再将两台泵串联运行，测出串联工况下的某些实际工作点与总性能曲线的相应点相比较。

　　图两台泵的串联的特性曲线

　　三、计算方法和公式：

（1）泵的扬程用下式计算：

　　He=H出口压力表-H进口压力+H0+（u出-u入2）/2g

　　式中：

H出口压力——泵出口处压力（米）H真空表——泵入口真空度（米）

　　H0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离（米）u出——泵出口处液体流速（立方米/秒）

　　u入——泵入口处液体流速（立方米/秒）g——重力加速度四、实验装置与流程

（1）实验装置（天大提供）泵的最小频率：

1900转/分泵的最大频率：

2900转/分泵的额定扬程：

50米泵的电机效率：

90%

　　泵的进口管内径：

41毫米泵的出口管内径：

41毫米两测压口间垂直距离：

0.3米

（2）实验流程

　　串并联实验装置流程图

　　五、实验步骤

　　先到参数设置画面进行泵的参数设置：

主要是选泵和调节泵的转速。

然后再进行实验。

（1）单台泵I特性曲线?

I的测定。

　　①关闭泵出口阀V2，开启泵的进水阀门V1；②接通电源，启动泵Ⅰ；

　　③稍稍打开阀门V2，调节其流量，待真空表P1和压力P2稳定，记下压力表和真空表的读数和孔板流量计的流量，由此测得一个工况下的H和Q。

　　④开大阀门V2的开度，重复③的步骤，测得十组数据。

⑤依次关闭出水阀V2，关闭泵Ⅰ的电源，关闭泵进水阀V1。

（2）单台泵II特性曲线?

II的测定。

①关闭泵出口阀V4，开启泵的进水阀门V3；

　　②接通电源，启动泵II；

　　③稍稍打开阀门V4，调节其流量，待真空表P3和压力P4稳定，记下压力表和真空表的读数和孔板流量计的流量，由此测得一个工况下的H和Q。

　　④开大阀门V4的开度，重复③的步骤，测得十组数据。

⑤依次关闭出水阀V4，关闭泵II的电源，关闭泵进水阀V2。

　　（3）两台泵并联工况下特性曲线?

I的测定。

　　①并闭阀门V2、V4和V5，开启阀门V1和V3。

②接通电源，起动泵Ⅰ和泵Ⅱ。

　　③打开阀门V2和V4，调节其流量，使压力表P2和P4都指示在某一相同的压力，此时，记下孔板流量计的相应流量，由此测得一个工况下的H并和Q并。

　　④按上述的③的方法，再测试出几个不同并联工况下的H并和Q并，即改变H并，，测出相应的Q并。

　　⑤依次关闭泵Ⅰ出口阀V2、泵Ⅰ电源和进水阀V1；再依次关闭泵Ⅱ出口阀V4、泵Ⅱ电源和进水阀V3。

　　（4）两台泵串联工况下特性曲线?

I的测定。

　　①关闭阀门V2、V4和V5，开启阀门V1和V3；

　　②接通电源，首先启动泵II，待其运行正常后，打开串联阀门V5，再启动泵I，待泵I又运行正常后，关闭V3，最后打开泵II的出口阀门V4；

　　③调节阀门V4到一定开度，即调到某一扬程H串和流量Q串的工况，在此工况下测读压力表P1和P4的扬程值，并测得孔板流量计的流量，计算出Q串。

　　④按上述③的方法，再测试出几个不同串联工况下的H串和Q串。

　　⑤依次关闭泵Ⅱ出口阀V4，泵Ⅱ电源，串联阀V5，泵I电源，泵I进水阀V1。

　　六、注意事项：

（1）先开进水阀，再打开泵，否则会发生气缚现象；

（2）当出口阀全开的情况下启动泵，可能会发生烧泵事故。

　　七、报告要求：

　　将实验中所测得的数据H、Q记入记录表中，并以Q为横座标，H为纵座标，由实验数据在座标系中绘出一系列实验点，再将这些点光滑地分别连成单泵I和II的?

I和

II特性曲线，再分别合成为并联和串联的总特性曲线?

并和?

串如图所

　　示。

最后，再把并联和串联工况下实际测出的一些工作点在合成的总特性曲线周围标出，以示比较。

　　图实验结果的Q-H图

　　实验数据记录和处理：

（1）单台泵I特性曲线?

I的测定。

泵一的真空表读数（Mpa，表压）；泵一的压力表读数（Mpa，表压）；泵一的真空表（m，绝压）；泵一的压力表（m，绝压）；泵一的压头（m）；总管路的流量（m3/h）；

（2）单台泵II特性曲线?

I的测定。

泵二的真空表读数（Mpa，表压）；泵二的压力表读数（Mpa，表压）；泵二的真空表（m，绝压）；泵二的压力表（m，绝压）；泵二的压头（m）；总管路的流量（m3/h）；

　　（3）两台泵并联工况下特性曲线?

I的测定。

篇二：

离心泵实验报告

　　北京化工大学化工原理实验报告

　　实验名称：

离心泵实验班级：

化工****姓名：

***

　　学号：

XX0111**序号：

*同组人：

*********

　　设备型号：

流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第1套实验日期：

XX-**-**

　　一、实验摘要

　　本实验使用FFRSⅢ型第1套实验设备,通过测量离心泵进出口截面的流量、压强、电机输入功率等量，根据He=

　　p2ρg

　　p1ρg

Z+

　　2u22?

　　+hf、Pa=0.9P电、η=PePa得到He~qv、Pa~qv、η~qv关系曲线，

　　qvA0

　　即离心泵特性曲线；同理得管路的特性曲线；通过涡轮流量计测得的管路流量，根据Co=

p和

　　Re=duρμ得到孔板流量计的孔流系数Co与雷诺数Re，从而绘制Co和Re曲线图。

该实验提供了一种测量泵和管路的特性曲线以及标定孔板流量计孔流系数的的方法，其结果可为泵、管路和孔板流量计的实际应用与工艺设计提供重要参考。

　　关键词：

离心泵，特性曲线，孔板流量计

　　二、实验目的

　　1.了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。

　　2.测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。

3.了解孔板流量计的构造和原理，测定其孔流系数。

4.测定管路特性曲线。

　　5.测定相同转速下双泵并联特性曲线

　　三、实验原理

　　1.离心泵特性曲线的测定

　　离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。

离心泵性能是指在叶轮结构、尺寸、转速等固定的情况下，泵输送液体具有的特性。

其中He~qv、Pa~qv、η~qv关系曲线称为离心泵特性曲线。

根据此曲线可以求出最佳操作范围，作为选泵的依据。

（1）泵的扬程He

　　扬程是离心泵对单位牛顿流体作的有效功。

在泵的进出管路取两个截面，忽略流体阻力，列机械能衡算可知扬程为：

　　He=

　　p2ρg

　　p1ρg

Z+

　　2u22?

　　+hf=H2?

H1+?

Z+

　　2u22?

　　式中，H2——出口截面静压能，mH20；

　　H1——进口截面静压能，mH20；

（2）泵的有效功率和效率

　　轴功率取输入电机功率Pa的90%，即：

Pa=0.9P电kW有效功率：

Pe=p2?

p1qv1000=ρgqvHe1000kW泵的效率：

η=PePa总效率：

　　总

　　=PeP电

　　通过仪器仪表直接测量电功率、进出口截面静压能、液体流量、温度等。

即可确定该泵性能。

2．管路特性曲线的测定

　　管路特性是指在流体输送管路不变的情况下，管路需要的能量H=流体损失的能量+流体增加的能量。

其中H~qv关系曲线称为管路特性曲线，与泵无关，只受管路与流体影响。

在管路的起点和终点取两个截面，当管径相同时，且管径流动达到阻力平方区时，根据机械能衡算式可知管路需要的能量为：

H=?

Z+ρg+

u22g

　　+hf=A+Bq2vm

　　在任何一个实际流量点，离心泵传递给液体的有效能量He，等于管路在该流量qv下运送流体所需要的

　　能量H，即H=He，所以H的测量原理同He，即可得到管路特性曲线——H~qv曲线

　　-1-

　　3.孔板流量计孔流系数的测定

　　根据伯努利方程，在孔板前后平行流线处取两个截面，然后用孔口截面代替后一个截面并修正，最后得到孔板流量计算式为qv=C0A0

　　由此得孔流系数Co=

　　qvA0

pρ

　　m3s

p，式中，?

0——孔口的面积，?

2。

其中qv可由涡轮流量计测得。

　　孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径?

0与管径?

1比和雷诺数Re共同决定，具体数?

　　值由实验确定。

当0?

一定，雷诺数Re超出某个值后，?

0就接近于定值。

通常工业上选用孔板流量计时

　　1应尽量使?

0为常数的Re下使用。

　　连接管道的雷诺数Re=duρμ4.离心泵并联特性曲线

　　当单台泵的输液能力达不到目标流量时，有时可以选择双泵并联或串联。

对于低阻输送管路，并联优于串联组合；对于高阻输送管路，则采用串联组合更为适合。

本套设备可通过切换阀门，测定双泵并联的性能。

理想情况下，双泵性能可以由单泵性能合成得到：

　　单泵拟合：

He=A?

Bq2vm

　　并联组合：

He并=A?

B（2qv）2m串联组合：

He串=A/2?

Bq2v/2m

　　四、实验流程和设备

　　图离心泵实验带控制点工艺流程

　　1、水箱2、离心泵3、涡轮流量计4、管路切换阀5、孔板流量计6、流量调节阀7、变频仪

　　TI01——水温度/℃；QI02——水流量/m·h；?

PI03——压降/kPa

　　NI04——电功率/kW；PI05——出口表压/mH20；PI06——入口表压/mH20实验介质：

水（循环使用）。

　　-2-

　　3-1

　　研究对象：

粤华WB70055型单级离心泵；

　　孔板流量计，锐孔直径?

0=18.0mm，管道直径?

1=27.0mm

　　3-1

　　仪器仪表：

涡轮流量计，LWGY-25型，0.6～10m·h,精确度等级0.5；

　　温度计，Pt100,0～200℃，精度等级0.2；

　　压差传感器，WNK3051型，-20～100kPa，精确度等级0.2，测势能差Δ?

；显示仪表：

AI-708等，精度等级0.1；

　　变频仪：

西门子MM420型；天平，0.01g；量筒等。

　　控制系统：

控制电柜+电脑+数据采集软件，需380VAC+220VAC

　　五、实验操作

　　1.关流量调节阀，打开除层流管以外的主管路切换阀，按电柜和变频仪绿色按钮启动水泵（本实验泵处于水槽下方，故无需灌泵）；2.固定转速（50或40Hz），通过调节阀改变水量从0到最大（流量梯度参照老师所给预习材料，以下同），记录数据完成泵性能实验；3.固定调节阀开度（全开、0.75开度、0.5开度），通过变频仪调节水流量从较大（变频仪50Hz）到0.15m3/h左右，完成管路实验；

　　4.调变频仪为50Hz，关闭流量调节阀，关闭孔板管路以外的主管路切换阀，开孔板引压阀和压差传感阀排气，排气完毕在关闭压差传感器排气阀，手工记录零点ΔP0，最后通过调节阀改变水流量从0.6m3/h到最大，记录数据完成孔板实验；

　　5.切换阀门形成泵并联组合，频率均为50Hz，通过阀门调节水流量从0到最大，两组共同记录相关数据（功率等于两者之和，流量取平均值），完成并联实验（性能与管路无关，可打开层流管外单的主管路切换阀，实际操作打开比较好）；

　　6.实验结束，按变频仪红色按钮停泵，关闭流量调节阀、压差传感器排气阀，做好卫生工作。

注意事项：

（1）泵实验通过阀门改变流量，管路实验通过变频仪改变流量；

（2）泵并联实验时需借用临组水泵，同时需关闭其流量调节阀；（3）孔板压降波动到平均值时记录

　　六、实验数据表格及计算举例（注：

黑色数据为原始数据，蓝色数据为过程量，红色数据为结果值）

　　1．离心泵特性Ⅰ实验数据表（50Hz,2850r/min）:

ΔZ=0.2mH2O,d1=0.042m,d2=0.027m

　　-3-

　　以第三组数据为例进行计算：

　　qv=0.60m3h,p2=21.5mH2O,p1=0.4mH2O,P电=0.44kW,T=19.9℃当T=19.9℃时，查表得，水的密度ρ=996.3kg/m3

　　进口流速u1=

　　4×qvπd1

　　=3600×π×0.042=0.12m/s，进口流速u2=

　　2u22?

　　4×0.60

　　4×qvπd2

　　=3600×π×0.027=0.29m/s

　　4×0.60

　　扬程He=H2?

H1+?

Z+

　　=21.5?

0.4+0.2+

　　0.292?

0.1222×9.81

　　=21.3m

　　轴功率Pa=0.9P电=0.9×0.44=0.40kW

　　有效功率Pe=ρgqvHe1000=996.3×9.81×0.60×21.3/（3600×1000）=0.035kW泵的效率η=PePa=0.0350.40=8.8%

　　同理求出其余各组的扬程He、轴功率Pa和泵的效率η

　　3．离心泵特性Ⅱ实验数据表（40Hz,2850r/min）:

ΔZ=0.2mH2O,d1=0.042m,d2=0.027m

　　以第三组数据为例进行计算：

　　qv=1.02m3h,p2=13.1mH2O,p1=0.3mH2O,P电=0.29W,T=20.8℃当T=20.8℃时，查表得，水的密度ρ=996.1kg/m3

　　进口流速u1=

　　4×qvπd1

　　=3600×π×0.0422=0.20m/s，进口流速u2=

　　-4-

　　4×1.02

　　4×qvπd2

　　=3600×π×0.0272=0.49m/s

　　4×1.02

篇三：

d离心泵串联实验报告

　　化工原理实验

　　报告书

　　专业班级：

应用化工1137班报告人：

董家洪实验时间：

XX年4月

　　流体输送实验之一—离心泵1、2的串联操作

　　化工原理实验

　　实验名称：

　　同组人：

　　实验目的：

（1）学会化工管路的构成及流体输送的基本流程。

（2）学会压力输送操作。

　　（3）学习液位计、压力表、流量计等的使用。

（4）学习化工管路的构成与流体输送的基本流程。

　　实验器材：

　　五、实训步骤

　　开机准备

　　1）检查水电是否处于正常供应状态（水压、水位是否正常、电压、指示灯是否

　　正常）；

　　2）检查清水罐水位是否够达到2/3的位置；3）检查总电源的电压情况是否良好。

　　正常开机1、开启电源

　　1）在仪表操作盘台上，开启总电源开关，此时总电源指示灯亮；2）开启仪表电源开关，此时仪表电源指示灯亮，且仪表上电。

　　2、依次开启

　　注意其开启间隙时间不宜太久

　　实验数据记录

　　装置流程框图

　　现象或数据分析

　　实验结论

　　专业班级：

应用化工

　　1137班

　　报告人：

董家洪实验时间：

XX年4月

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