CES离心泵串并联实验仿真操作手册.doc

离心泵串并联实验
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,将两台泵特性曲线和上的对应的流量相加,得到并联后的各相应合成流量Q并,最后绘出曲线如图所示。图中两根虚线为两台泵各自的特性曲线和;实线为并联后的总特性曲线,根据以上所述,在曲线上任一点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1 泵的并联工作
图2 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。和特性曲线相同,在图上彼此重合,并联后的总特性曲线为。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工作时的特性曲线和,把它们合成为两台泵并联的总性能曲线。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如图所示。串联特性曲线上的任一点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的特性曲线和,并将它们合成为两台泵串联的总性能曲线,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3 两台泵的串联的特性曲线
三、计算方法和公式:
泵的扬程用下式计算:
        He=H出口压力表-H进口压力+H0+(u出2-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:
(2)实验流程
图4 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