制藥化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵

化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵性能測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù)

1、

了解離心泵的構(gòu)造，掌握操作和調(diào)節(jié)方法。2、

測(cè)定離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下的示性曲線并確定該泵的最佳工作范圍。3、

熟悉孔板流量計(jì)的構(gòu)造、性能及裝設(shè)方法，測(cè)定孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)。二、基本原理

1、離心泵的基本方程是從理論上對(duì)離心泵中液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析研究后，得出的離心泵壓頭與流量之間的關(guān)系。離心泵的性能受到泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，葉輪形式，葉輪轉(zhuǎn)速的影響。流體流經(jīng)離心泵的泵體時(shí)，不可避免地會(huì)遇到種種流動(dòng)阻力，產(chǎn)生能量損失，實(shí)際壓頭要比理想壓頭小。理論壓頭環(huán)流而致之壓頭減小實(shí)際壓頭沖擊損失摩擦損失流量壓頭與壓頭損失由圖中看出，H—Q

曲線即是將磨擦損失，沖擊損失，機(jī)械損失等除去以后的實(shí)際H—Q特性曲線。由于流體在泵內(nèi)流動(dòng)的規(guī)律還沒有完全掌握，對(duì)于揚(yáng)程尚不能從理論上作出精確計(jì)算，因此，在一定轉(zhuǎn)速下泵的揚(yáng)程、軸功率和泵的效率η隨流量Q的變化關(guān)系，需由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。實(shí)驗(yàn)將測(cè)出的H—Q、N—Q、η—Q之間的關(guān)系標(biāo)繪在坐標(biāo)紙上成為三條曲線即為泵的特性，根據(jù)曲線可找出泵的最佳操作范圍，作為選泵的依據(jù)泵的揚(yáng)程用下式計(jì)算（2—1）式中：—泵出口處的壓力表讀數(shù)[m水柱]；—泵入口處的真空表讀數(shù)[m水柱]；—壓力表和真空表測(cè)壓接口之間的垂直距離[m]；本實(shí)驗(yàn)的=0.35m?！獕撼龉埽é?2.25ⅹ3.25mm）內(nèi)流體的流速[m/s]

—吸入管（Φ48ⅹ3.5mm）內(nèi)流體的流速[m/s]；g—重力加速度9.81[]。泵的有效功率—由于泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過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，而輸入泵的功率又較理論值為高，所以泵的總功率η=（2-2）其中Ne為泵的有效功率

:Ne=

[KW]；=（2——4）

式中：——電機(jī)的輸入功率。[KW]K——用標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)校功率表的校正系數(shù)

——電機(jī)效率取0.9；——傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率，一般取1.0?！呻姍C(jī)輸入離心泵的功率:2．孔板流量計(jì)孔流系數(shù)的測(cè)定孔板流量計(jì)的構(gòu)造原理如圖所示在管路上裝有一塊孔板。孔板兩側(cè)接側(cè)壓管，分別與U型壓差計(jì)相連接。ⅠⅡ孔板流量計(jì)構(gòu)造原理圖孔板流量計(jì)是利用流體通過銳孔的節(jié)流作用，使流速增大，壓強(qiáng)減少，造成孔板前后壓強(qiáng)差，作為測(cè)量的依據(jù)。若管路直徑為d1,流體流經(jīng)孔板后所形成縮脈的直徑為ｄ２，流體密度為。化工原理實(shí)驗(yàn)、與、在截面Ⅰ、Ⅱ處的速度、壓強(qiáng)分別為孔板測(cè)壓導(dǎo)管處和縮脈處的根據(jù)柏努利方程式，不考慮能量損失可得（２——５）或=（2——6）=C（2—7）由于縮脈的位置因流速而變，截面積，又難知道，而孔口的面積，是已知的，測(cè)壓口的位置在設(shè)備一旦制成后也是不變的。因此用孔板孔徑流速，來代替式（2—6）中的，又考慮到實(shí)際流體因局部阻力所造成的能量損失，故需用系數(shù)C加以校正，式（2-6）可改寫為：對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程式又可得：=（2—8）將式（2—8）代入式（2—7）整理后得：（2—9）令則式（2—9）簡(jiǎn)化為：(2---10)根據(jù)和即可算出流體的體積流量[]或式中：R—U型壓差計(jì)的讀數(shù)[m]；—壓差計(jì)中指示液的密度[

]；就接近與——孔流系數(shù)。它由孔板銳孔的形狀，測(cè)壓口的位置、孔徑與管徑比和雷諾準(zhǔn)數(shù)所決定。具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)一定，Re準(zhǔn)過某個(gè)數(shù)值后，定值工業(yè)上定型的孔板流量計(jì)都規(guī)定在c為常數(shù)的流動(dòng)條件下使用。

三、裝置和流程電源開關(guān)及功率表電機(jī)離心泵底閥水池吸入管4835mm真空表自來水出口閥42.253.25mm水銀壓差計(jì)排氣閥孔板孔徑18.61mm調(diào)節(jié)閥活動(dòng)接管液面計(jì)計(jì)量槽49.5495mm排水閥壓力表離心泵性能實(shí)驗(yàn)裝置四、操作要點(diǎn)

1．

檢查電機(jī)及離心泵是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般是先用手盤車看是否轉(zhuǎn)動(dòng)輕快，如輕快隨即按下電動(dòng)機(jī)的電源開關(guān)，觀察電機(jī)及離心泵的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，如無異常，切斷電源以各實(shí)驗(yàn)使用2．灌水、排氣、關(guān)閉出口閥門后即可啟動(dòng)3．關(guān)閉旁路管線的調(diào)節(jié)閥，使泵輸出的液體全部通過孔板流量計(jì)，當(dāng)該調(diào)節(jié)閥全部打開后，若流量不夠大，需將另一路管線的閥門也打開。當(dāng)大流量時(shí)，計(jì)量槽顯得不夠大，在操作上應(yīng)注意及時(shí)按秒表和迅速移動(dòng)活動(dòng)接管，并多取幾組數(shù)據(jù)。4．測(cè)取十組數(shù)據(jù)并再驗(yàn)證其中幾組數(shù)據(jù)，若基本重合后，交指導(dǎo)教師審查后停車，清理現(xiàn)場(chǎng)，記下設(shè)備各有關(guān)數(shù)據(jù)。五、報(bào)告要求

1．

畫出離心泵的特性曲線，判斷該泵的較為適宜的工作范圍；2．

在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上，作出孔板流量計(jì)的校正曲線；3.在單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作出C—Re曲線。

六、討論題

1．

根據(jù)離心泵的工作原理，說明離心泵啟動(dòng)前需要灌水，以及關(guān)閉出口閥的原因。2．

當(dāng)調(diào)節(jié)出口閥時(shí)，壓力表和真空表的讀數(shù)按什么規(guī)律變化？為什么？3．

用孔板流量計(jì)測(cè)流量時(shí)，應(yīng)根據(jù)什么選擇孔板流量計(jì)的孔口尺寸以及相應(yīng)的壓差計(jì)尺寸和指示液？4．

試分析氣縛和氣蝕現(xiàn)象的區(qū)別。5．

根據(jù)什么條件來選擇離心泵？