实验十一离心泵及液位的仿真实验
一、实验目的
二、基本原理
三、实验流程
四、实验步骤
五、思考题
实验目的
1.熟习离心泵的操作方法;
2.掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法、
加深对离心泵性能的了解;
3.了解测定液位的一些常用方法,仿真系统测试
离心泵性能曲线的原理;
4.了解离心泵的一些常见故障及排除方法和技巧。
基本原理
离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时,液体受到叶片的推力同时旋转,由于离心力的作用,液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿,以高速流入泵壳,当液体到达蜗形通道后,由于截面积逐渐扩大,大部分动能变成静压能,于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后,泵壳吸入口形成了一定的真空,在压差的作用下,液体经吸入管吸入泵壳内,填补了被排出液体的位置。
离心泵单元流程图画面
1检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。
2将液位调节器LIC置手动,调节器输出为零。
3将流量调节器FIC置手动,调节器输出为零。
4进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2,开离心泵排气阀V5,直至排气口出现蓝色点,表示排气完成,关阀门V5。
5为了防止离心泵开动后储水槽液位下降至零,将液位控制LIC置自动。
6在泵出口阀V3关闭的前提下,开离心泵电机开关PK1,低负荷起动电动机。
7开离心泵出口阀V3,由于FIC的输出为零,离心泵输出流量为零。
手动调整FIC的输出,使流量逐渐上升至6kg/s且稳定不变时投自动。
将液位控制LIC改为手动,调节LIC至(50±0.5)%后,置自动。
10当储水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时,离心泵开车达到正常工况。
实验思考题
1.离心泵的主要构件有哪些?各起什么作用?
2.离心泵的叶轮主要有几种?简述其优缺点和适用范围。
3.解释什么是离心泵的流量、扬程、功率和效率。
4.常用离心泵的特性曲线有几种?曲线有何特点?
5.同一型号相同工厂制造的离心泵特性曲线完全一样吗?
6.如何在仿真系统上测试离心泵特性曲线?
7.离心泵的汽蚀现象是如何形成的?对离心泵有何损害?如何避免?试分析离心泵形成汽蚀的条件。
8.何为离心泵气缚现象?如何克服?
9.为什么离心泵开车前必须充液、排气?否则会出现什么后果?
离心泵性能测定 一、实验目的: 1、了解离心泵的构造与特性,掌握离心泵的操作方法; 2、测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。 二、实验原理: 离心泵的压头H、轴功率N及功率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。 实验时,在泵出口阀全关至全开的范围内,调节其开度,测得一组流量及对应的压头、轴功率和效率,即可测定并绘制离心泵的特性曲线。 泵的扬程He有下式计算: 而泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为:Ne=Qheηg;η=Ne/N 测定时,流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。轴功率N可用马达-天平式测功器或功率来表测量。 离心泵的性能与其转速有关。其特性曲线是某一恒定的给定转速(一般nl=2900PRM)下的性能曲线。因此,如果实验中的转速n与给定转速nl有差异,应将实验结果换算成给定转速下的数值,并以此数值绘制离心泵的特性曲线。换算公式如下: 时, 三、装置与流程: 水由水箱1,经泵进口 阀2、离心泵4、出口阀8 9
涡轮流量计9,最后 流 10 8 6 回水 箱 7 3 5 4 2 1 四、操作步骤: 1、熟悉实验装置及仪器仪表等设备,做好启动泵前的准备工作;将泵盘车 数转,关闭泵进口阀,打开泵出口阀并给泵灌水,待泵内排尽气体并充满水后,再关闭泵出口阀。 2、启动离心泵,全开泵进口阀,并逐渐打开离心泵出口阀以调节流量。在 操作过程稳定条件下,在流量为零和最大值之间,进行8次测定。 3、在每次测定流量时,应同时记录流量计、转速表、真空计、压力表、功 率测定器示值。 数据取全后,先关闭泵出口阀,再停泵。 五、实验数据记录和数据处理:
化工单元操作仿真实训总结
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化 工 单 元 操 作 仿 真 实 训 总 结 姓名:XX 班级;XX班 学号:XXXX
目录 一、实训内容 1、精馏塔仿真 2、液位控制仿真 3、吸收解吸仿真 4、萃取仿真 5、灌区仿真 6、真空仿真二、仿真总结
一、实训内容 1、精馏塔仿真 1.1操作原理: 精馏原理精馏操作迫使混合物的气、液两相在精馏塔体中作逆向流动,在互相接触过程中,液相中的轻组分逐渐转入气相,而气相中的重组分则逐渐进入液相。精馏过程本质上是一种传质过程,也伴随着传热。在恒定压力下,对单组分液体在沸腾时继续加热,其温度保持不变。但对于多组分的理想溶液来说,在恒定压力下,沸腾溶液的温度却是可变的。一般而言,在恒定压力下,溶液气液相平衡与其组分有关。高沸点组分的浓度越高,溶液平衡温度越高。与纯物质的气液平衡相比较,溶液气液平衡的一个特点是:在平衡态下,气相浓度与液相浓度是不相同的。一般情况下,气相中的低沸点组分的浓度高于它在液相中的数值.对于纯组分的气液相平衡,把恒定压力下的平衡温度称为该压力下的沸点或冷凝点。但对于处在相平衡的溶液,则把平衡温度称为在该压力下某气相浓度的露点温度或对应的液相浓度的泡点温度。对于同一气相和液相来说,露点温度与泡点一般是不相等的,前者比后者高。 1.2工艺流程: 进料及排放不凝气 启动再沸器 建立回流 调整至正常 1.3仿真图:
2、液位控制仿真 2.1操作原理: 缓冲罐V101仅一股来料,8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点(5.0Kg/cm2)时,PV101B自动打开泄压,压力低于分程点时,PV101B 自动关闭,PV101A自动打开给罐充压,使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节,一般液位正常控制在50%左右,自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2,FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。 罐V102有两股来料,一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量;另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。 罐V103也有两股进料,一股来自于V102的底抽出量,另一股为8kg/cm 2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1,V103底液体通过LIC103调节阀输出,正常时罐V103液位控制在50%左右。2.2工艺流程: 缓冲罐V-101充压及液位建立 中间罐V-102液位建立 产品罐V-103建立液位 2.3、仿真图:
报告题目:离心泵性能试验 实验时间:2015年12月16日 报告人: 同组人: 报告摘要 本实验以水为工作流体,使用了额定扬程He为20m,转速为2900 r/min IS 型号的离心泵实验装置。实验通过调节阀门改变流量,测得不同流量下离心泵的各项性能参数,流量通过计量槽和秒表测量。实验中直接测量量有P真空表、P 压力表、电机功率N电、孔板压差ΔP、计量槽水位上升高度ΔL、时间t,根据上述测量量来计算泵的扬程He、泵的有效功率Ne、轴功率 N轴及效率η,从而绘制He-Q、Ne-Q和η-Q三条曲线即泵的特性曲线图,并根据此图求出泵的最佳操作围;又由P、Q求出孔流系数C0、Re,从而绘制C0-Re曲线图,求出孔板孔流系数C0;最后绘制管路特性曲线H-Q曲线图。 本实验数据由EXCEL处理,所有图形的绘制由ORIGIN来完成 实验目的及任务 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围。 ③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 ④测定孔板流量计的孔流系数。 ⑤测定管路特性曲线。 基本理论
1.离心泵特性曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的部结构、叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系,可通过对泵液体质点运动的理论分析得到,如图4-3中的曲线。由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头小,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q 、N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线也可以求出泵的最佳操作围,作为选泵的依据。 泵的扬程用下式计算: e 0H H H H =++真空表压力表 式中:H 真空表——泵出口处的压力,2mH O ; H 压力表——泵入口处的真空度,2mH O ; 0H ——压力表和真空表测压口之间的垂直距离0.2m 。 泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为
1.2离心泵性能特性曲线测定实验 1. 2.1实验目的 1).了解离心泵结构与特性,学会离心泵的操作。 2).测定恒定转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率(η)与有效流量(V)之间的曲线关系。 3).测定改变转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率(η)与有效流量(V)之间的曲线关系。 4).测定串联、并联条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率(η)与有效流量(V)之间的曲线关系。 5).掌握离心泵流量调节的方法(阀门、转速和泵组合方式)和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。 6).学会轴功率的两种测量方法:马达天平法和扭矩法。 7).了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。 8).学会化工原理实验软件库(组态软件MCGS 和VB 实验数据处理软件系统)的使用。 1.2.2基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下扬程H 、轴功率N 及效率η与流量V 之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用数学方法计算这一特性曲线,只能依靠实验测定。 1 ) 流量V 的测定与计算 采用涡轮流量计测量流量,智能流量积算仪显示流量值V m 3/h 。 2) 扬程H 的测定与计算 在泵进、出口取截面列柏努利方程: g u u Z Z g p p H 22122121 2-+ -+-=ρ (1—9) p 1,p 2:分别为泵进、出口的压强 N/m 2 ρ:液体密度 kg/m 3 u 1,u 2:分别为泵进、出口的流量m/s g :重力加速度 m/s 2 当泵进、出口管径一样,且压力表和真空表安装在同一高度,上式简化为: g p p H ρ1 2-= (1—10) 由式(1-10)可知:只要直接读出真空表和压力表上的数值,就可以计算出泵的扬程。 本实验中,还采用压力传感器来测量泵进口、出口的真空度和压力,由16路巡检仪显示真空度和压力值。 3) 轴功率N 的测量与计算 轴功率可按下式计算: N=M ω=M 60 281.9602n PL n ππ.. = (1—11)
离心泵性能测定实验
离心泵性能测定实验 一、实验目的: 1、 了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法; 2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围; 3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线; 4、 了解工作点的含义及确定方法; 5、 测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。 二、基本原理: 1、离心泵特性曲线测定 离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。 在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得: He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ] 其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ]; H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。 N 轴 = N 电机?η电机?η传动 [ kw ] 其中:η电机—电机效率,取0.9; η传动—传动装置的效率,取1.0; 102 ρ ??=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴 N Ne = η 2、孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为: u 0=C 0(2gh )1/2 根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为: Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2 或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2 式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ; △ p ——孔板压差,Pa ; S 0——孔口面积,m 2; ρ——流体的密度,kg/m 3; C 0——孔流系数。
离心泵特性曲线测定实验 一、实验目的 1. 了解离心泵的结构特性,掌握离心泵的操作方法; 2. 了解无纸记录仪及压力、流量等传感器的使用方法; 3. 测定离心泵在恒定转速下的运行特性,测定特性曲线。 二、实验装置与流程 实验装置如图1所示,由水箱、离心泵、涡轮流量计、电动调节阀、压力表、真空表、转速传感器、功率表和不锈钢进、出管道等组成。 1-底阀; 2-引水阀; 3-离心泵; 4-真空表前切断阀; 5-真空表; 6-负压传感器;7-压力表前切断阀; 8-压力表; 9-压力传感器; 10-温度传感器; 11-涡轮流量传感器;12-电动调节阀; 13-切断阀; 14-旁路阀; 15-转速表; 16-功率表 ; 17-水箱 图1 离心泵特性曲线测定实验装置流程示意图 水从水箱17经泵底阀1吸入,流过吸入管路到离心泵3,经离心泵增压后,流经涡轮流量计11、电动调节阀12返回水箱,循环使用。在泵的进、出口管线上分别装有真空表5、负压传感器6、压力表8和压力传感器9,在它们的进口管线上分别装有真空表前切断阀4和压力表前切断阀7。管路内流量由涡轮流量计11测量,并由出口电动调节阀12调节流量。 所用离心泵型号为 IT-6,涡轮流量传感器型号为LWGY-40,电动调节阀的开度和流量均 可在无纸记录仪上操作和读数。 三、原理和方法 在转速n 固定不变的情况下,离心泵的实际扬程H 、功率消耗N 及总效率 与泵送液 2 1 1
能力(即流量)Q 之间的关系以曲线表示,称为离心泵的特性曲线,它能反映出泵的运行性能,可作为选择离心泵的依据。 离心泵的特性曲线可用下列三个函数关系表示: H = f 1 (Q ) N = f 2 (Q ) η = f 3 (Q ) ( 1 ) 这些函数关系均可由实验测得,其测定方法如下: 1.流量Q (l/s ) 流体在管内的流量由涡轮流量计测量,并在无纸记录仪上读取。 Q= Q ’×1000/3600 (l/s ) 式中: Q ’—无纸记录仪上的泵流量读数, m 3/h 。 2.实际扬程H (mH 2O ) 在泵进、出口真空表及压力表处列柏努利方程可得: f H g u g p z H g u g p z +++=+++222 2222 111ρρ ( 2 ) 因两截面间的管长很短,通常可忽略阻力损失项H f ,则: g u u g p p z z H 2)(2 12 21212-+-+-=ρ ( 3 ) 式中: h 0 = z 2 - z 1,指真空表、压力表接口间垂直距离,本装置h 0=0.1m ; P 1 —由真空表读出的真空度(读数为负数),Pa ; P 2 —由压力表读出的压力,Pa ; ρ —流体(水)的密度,可近似取 ρ=1000 kg/m 3 g —重力加速度,g = 9.807m/s 2 。 u 1 —泵进口处液体流速,m/s ;本装置进口处内径d 1=0.040m ; 112 4 3600'd Q u ?? = π u 2 —泵出口处液体流速,m/s ;本装置出口处内径d 2=0.031m 。 222 4 3600'd Q u ?? = π 3.轴功率N (W ) 传电电ηη??=N N ( 4 ) 式中: N 电 —电动机的输入功率,由功率表测得,W ; η电 —与电动机的输入功率N 电相对应的电机效率,根据电动机的输入功率N 电的大小, 查实验室提供的电机效率曲线图可得到; η传 —传动效率,本装置为联轴节传动,故η传 =1 。 4.总效率η
一、 实验题目 离心泵性能实验 二、 实验摘要 本实验使用转速为2900 r/min ,WB70/055型号的离心泵实验装置,以水为工作流体,通过调节阀门改变流量,测得不同流量下离心泵的性能参数,并画出特性曲线同时标定孔板流量计的孔流系数C 0,测定管路的特性曲线。实验中直接测量量有q v 、P 出、P 入、电机输入功率N 电、孔板压差ΔP 、水温T 、频率f ,根据上述测量量来计算泵的扬程He 、泵的有效功率Ne 、轴功率N 轴及效率η,从而绘制泵的特性曲线图;又由P 、q v 求出孔流系数C 0、Re ,从而绘制C 0-Re 曲线图,求出孔板孔流系数C 0;最后绘制管路特性曲线图。 关键词: 特性曲线图、孔流系数、He 、N 轴、η、q v 三、 实验目的及内容 1、解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。 2、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、熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 4、测定孔板流量计的孔流系数。 5、测定管路特性曲线。 四、实验原理 1、离心泵特性曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到,如下图的曲线。由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头笑,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q 、N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。 (1)泵的扬程He 式中: ——泵出口处的压力,mH 2O ; ——泵出口处的压力, mH 2O ; ——出口压力表与入口压力表的垂直距离, =0.2m 。 (2)泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又比理论值高,所以泵的总效率为 轴 N Ne = η 102 e ρ QHe N = 式中 Ne ——泵的有效效率,kW ;
离心泵的特性曲线的测定 2010-11-28 00:12:33| 分类:默认分类|字号订阅 实验四、离心泵的特性曲线的测定 一、实验目的: 1.掌握离心泵操作,了解离心泵的结构和性能; 2.测定离心泵在一定转速下的特性曲线的测定。 3.测定离心泵的管路特性曲线 4.了解离心泵的工作点与流量调节 二、实验原理: 1.离心泵的特性曲线 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。其中理论扬程与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到,如图-23的曲线。由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种阻力,产生能量损失,例如摩擦损失、环流损失等,因此,实际扬程比理论扬程小,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定扬程、功率、效率与流量的关系,并将测得:H e~Q、N~Q和η~Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线可以得出离心泵的最佳操作范围,泵的高效率区作为选用离心泵的依据。 图2-23 离心泵的理论压头与实际压头 (1)泵的扬程He 在离心泵进出口管装设真空表和压力表的管截面列出柏努利方程式,(以单位重量液体为衡算标准)
则: (2-23) 由于两取压口紧靠离心泵进出口,因此直管段摩擦损失很小,其阻力损失归入离心泵的效率,故=0。 (2 -24)若离心泵进出口管径相同,则 u1=u2 上式可写成为: (2-25) (2-26) 式中:H压强表、H真空表——分别为压强表和真空表所测得的表压和真空度,以(m液柱)表示的数值。 h0——压强表和真空表中心之垂直距离。 (2)泵的轴功率N轴 离心泵从电机获得的实际功率(即单位时间内电机向离心泵输入的功)称离心泵的轴功率。 泵的轴功率和电机的电功率之间有如下的关系: N轴=N电·η电·η传(2-27)式中:N电——电动机的电功率,由功率表测得(KW); η电——电动机效率,取0.9; η传——传动效率,η传=1.0。 (3)泵的效率η 离心泵的有效功率Ne与轴功率之比称为效率。
离心泵特性测定实验报告 一、实验目的 1.了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用; 2.测定离心泵在恒定转速下的操作特性,做出特性曲线; 3.了解电动调节阀、流量计的工作原理和使用方法。 二、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H 、轴功率N 及效率η与泵的流量Q 之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。 1.扬程H 的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列机械能衡算方程: f h g u g p z H g u g p z ∑+++=+++222 2222111ρρ (1) 由于两截面间的管长较短,通常可忽略阻力项f h ∑,速度平方差也很小故可忽略,则有 (=H g p p z z ρ1 212)-+ - 210(H H H ++=表值) (2) 式中: 120z z H -=,表示泵出口和进口间的位差,m ; ρ——流体密度,kg/m 3 ; g ——重力加速度 m/s 2; p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa ; H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m ; u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速,m/s ; z 1、z 2——分别为真空表、压力表的安装高度,m 。 由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。 2.轴功率N 的测量与计算 k N N ?=电 (3) 其中,N 电为电功率表显示值,k 代表电机传动效率,可取95.0=k 。 即:电N N 95.0= (4)
离心泵性能测定实验报告 篇一:离心泵性能测定实验报告 化工原理实验 实验题目: ——离心泵性能实验 姓名:沈延顺 同组人:覃成鹏 臧婉婷 王俊烨 实验时间:XX.11.21 一、实验题目:离心泵性能实验。 二、实验时间:XX.11.21 三、姓名:沈延顺 四、同组人:覃成鹏、臧婉婷、王俊烨 五、实验报告摘要: 通过实验学习和练习离心泵的灌泵等注意事项和离心泵的使用,通过孔板压计对压将的测量和水温等的测量,得到实验数据绘制离心泵的特性曲线。通过改变离心泵的转速来测的压头和流速的关系来测绘实验的管道特性曲线。通过实验也从实验的方向来了解化工原理的知识点,从感性的方向来了解书本上的知识点。 六、实验目的及任务:
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、熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 4、测定孔板流量计的孔流系数。 5、测定管路特性曲线。 七、基本原理: 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。其中理论压头与流量的关系,可通孤傲对泵内液体之地那运动的理论分析得到,如图所示的曲线。 由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种阻力,产生能量损失,诸如摩擦阻力、环流损失等,因此,实际压头比理论压头小,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数见的关系,并将测出的He~Q、N~Q、和η~Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线也可以求出最佳操作范围,作为选泵的依据。 图 (1)、泵的扬程He 式中: ——泵出口处的压力。 ——泵入口处的真空度。——压力表和真空表测压口
离心泵单元仿真实训指导书 阿拉善经济开发区中等职业学校 化工组 2011年4月
目录 一、工艺流程说明 (2) 1、离心泵工作原理基础 (2) 2、工艺流程简介 (3) 3、控制方案 (4) 4、设备一览 (4) 二、离心泵单元操作规程 (5) 1、开车操作规程 (5) 2、正常操作规程 (6) 3.停车操作规程 (6) 4、仪表及报警一览表 (7) 三、事故设置一览 (8) 四、仿真界面 (9) 附:思考题 (11)
一、工艺流程说明 1、离心泵工作原理基础 在工业生产和国民经济的许多领域,常需对液体进行输送或加压,能完成此类任务的机械称为泵。而其中靠离心作用的叫离心泵。由于离心泵具有结构简单,性能稳定,检修方便,操作容易和适应性强等特点,在化工生产中应用十分广泛,据统计超过液体输送设备的80%。所以,离心泵的操作是化工生产中的最基本的操作。 离心泵由吸入管,排出管和离心泵主体组成。离心泵主体分为转动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转,将能量传递给被输送的部分,主要包括叶轮和泵轴。固定部分包括泵壳,导轮,密封装置等。叶轮是离心泵中使液体接受外加能量的部件。泵轴的作用是把电动机的能量传递给叶轮。泵壳是通道截面积逐渐扩大的蜗形壳体,它将液体限定在一定的空间里,并将液体大部分动能转化为静压能。导轮是一组与叶轮旋转方向相适应,且固定于泵壳上的叶片。密封装置的作用是防止液体的泄漏或空气的倒吸入泵内。 启动灌满了被输送液体的离心泵后,在电机的作用下,泵轴带动叶轮一起旋转,叶轮的叶片推动其间的液体转动,在离心力的作用下,液体被甩向叶轮边缘并获得动能;在导轮的引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管,液体流速逐渐降低,而静压能增大。排出管的增压液体经管路即可送往目的地。与此同时,叶轮中心因为液体被甩出而形成一定的真空,因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处,在压力差的作用下,液体不断从吸入管进入泵内,以填补被排出的液体位置。因此,只要叶轮不断旋转,液体便不断的被吸入和
北京化工大学 化工原理实验报告 实验名称:离心泵性能实验 班级:化工13 姓名: 学号: 20130 序号: 同组人: 实验二:离心泵性能实验 摘要:本实验以水为介质,使用离心泵性能实验装置,测定了不同流速下,离心泵的性能、孔板流量计的孔流系数以及管路的性能曲线。实验验证了离心泵的扬程He随着流量的增大而减小,且呈2次方的关系;有效效率有一最大值,实际操作生产中可根据该值选取合适的工作范围;泵的轴功率随流量的增大而增大; 当Re大于某值时,C 0为一定值,使用该孔板流量计时,应使其在C 为定值的条 件下。 关键词:性能参数(N H Q, , , )离心泵特性曲线管路特性曲线C0一.目的及任务
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.熟悉孔板流量计的构造,性能和安装方法。 4.测定孔板流量计的孔流系数。 5.测定管路特性曲线。 二. 实验原理 1.离心泵特性曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构,叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到,如图1中的曲线。由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失,环流损失等,因此通常采用实验方法,直接测定参数间的关系,并将测出的He-Q,N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为泵的选择依据。 图1.离心泵的理论压头与实际压头 (1)泵的扬程He He=0真空表压力表H H H ++ 式中 H 压力表——泵出口处的压力,mH 2o ; H 真空表——泵入口处的真空度,mH 2o ; H 0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离,H 0=。 (2)泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又比理论值为高,所以泵的总效率为 轴 ηN Ne = 102 QHe Ne ρ = 式中 Ne ——泵的有效功率,kW ;
化工单元仿真实训 实训一离心泵单元 一. 工作原理简述 在工业生产和国民经济的许多领域,常需对液体进行输送或加压,能完成此类任务的机械设备称为泵,而其中靠离心作用工作的叫离心泵。由于离心泵具有结构简单、性能稳定、检修方便、操作容易和适应性强等特点,在化工生产中应用十分广泛,据统计超过液体输送设备的80%。所以,离心泵的操作是化工生产中最基本的操作。 离心泵由吸入管、排出管和离心泵主体组成。离心泵主体分为转动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转,将能量传递给被输送的部分,主要包括叶轮和泵轴。固定部分包括泵壳、导轮、密封装置等部分,叶轮是离心泵中使液体接受外加能量的部件。泵轴的作用是把电动机的能量传递给叶轮。泵壳是通道截面逐渐扩大的蜗壳形体,它将液体限定在一定的空间里,并能将液体大部分动能转化为静压能。导轮是一组与叶轮旋转方向相适应,且固定在泵壳上的叶片。密封装置的作用是防止液体的泄漏或空气体倒吸入泵内。 启动灌满了被输送液体的离心泵后,在电机的作用下,泵轴带动叶轮一起旋转,叶轮的叶片推动期间的液体转动,在离心力的作用下,液体被甩向叶轮边缘并获得动能;在导轮的引导下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管,液体流速逐渐降抵,而静压能增大。排出管的增压液体经管路即可往各目的地。与此同时,叶轮中心处因液体被甩出而形成一定的真空,因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处,在压力差的作用下,液体不断地从吸入管进入泵内,以填补被排出液体的位置。因此,只要叶轮不断旋转,液体便不断地被吸入和排出。由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮。 离心泵的操作中有两种现象是应该避免的:气缚和气蚀。“气缚”是指在启动泵前没有灌满被输送液体或在运转过程中渗入了空气,因气体的密度远小于液体,产生的离心力小,无法把空气甩出去,导致叶轮中心所形成的真空度不足以将液体吸入泵内,尽管此时叶轮在不停地旋转,却由于离心泵失去了自吸能力而无法输送液体,这种现象就称为“气缚”。“气蚀”指的是当贮槽液面上的压力一定时,如叶轮中心的压力降低到等于被输送液体当前温度下的饱和蒸气压时,叶轮进口处的液体会出现大量气泡,这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结,致使气泡所在空间形成真空,周围液体质点以极大速度冲向气泡中心,造成冲击点上有瞬间局部冲击压力,从而使叶轮等部分很快损坏,同时伴有泵体震动,并发出噪音,泵的流量、扬程和效率明显下降。这种现象就叫“气蚀”。
离心泵实验(第6组)——工程楼102&104 摘要 本实验以水为介质,使用IHG32-125型离心泵性能实验装置,测定了不同流速下,离心泵的性能、孔板流量计的孔流系数以及管路的性能曲线。实验验证了离心泵的扬程He随着流量的增大而减小,且呈2次方的关系;有效效率有一最大值,实际操作生产中可根据该值选取合适的工作范围;泵的轴功率随流量的增大而增大;当Re大于某值时,C0为一定值,使用该孔板流量计时,应使其在C0为定值的条件下。 一、实验目的 1、熟悉离心泵的结构、性能铭牌及配套电机情况 2、了解孔板流量计的结构、使用及变频器的作用 3、了解计算机数据采集和控制系统 4、掌握最小二乘法回归管路特性方程、扬程方程中的参数A、B 5、学会选择、使用离心泵(由物性+泵特性+管路特性等决定) 二、实验内容 1、测定某一转速条件下的离心泵特性曲线 2、测定阀门处于某一开度条件下的管路特性曲线 3、测定孔板流量计的孔流系数C0随Re d变化关系 二、实验原理 1,离心泵特性曲线测定 由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种损失,产生能量损失和摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头小,且难以通过计算求得,因此通常采用实验直接测定其参数间的关系,并将测出的He—Q,N—Q,和η—Q三条曲线称为离心泵的特性曲线,根据此曲线也可求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。 (1)泵的扬程 He He = H压力表+ H真空表+ H0 H压力表——泵出口处的压力,mH2o;H真空表——泵入口处的真空度,mH2o;H0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离,H0=0.85m (2)泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值低,而输入功率又比理论值高,所以泵的总效率为 η=N e N 轴 N e=QH 102 e Ne—泵的有效功率,Kw; Q—流量,m3/s; He—扬程,m;ρ—液体密度,kg/m3 由泵轴输入离心泵的功率为 N轴= N电*η电*η转 N电—电机的输入功率,Kw;η电—电机效率,取0.9;η—传动装置的传动效率;一般取1.0 2,孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计的构造原理如下图所示。
实验名称:离心泵性能试验 一、实验目的及任务: 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.测定管路的特性曲线。 4.熟悉个孔板流量计的构造、性能和安装方法。 5.测定孔板流量计的孔流系数。 二、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。其中理论压头与流量的关系可以通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。由于流体流经泵时,不可不免的会产生阻力损失,如摩擦损失、环流损失等,实际压头小于理论压头,且难以计算。因此,通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q、N-Q、η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。根据曲线可以找到最佳操作范围,作为选择泵的依据。 (1)泵的扬程 由伯努利方程,泵的实际压头He如下: 其中,动能项相比于压头项数量级很小,可以忽略;损失项由于管路较短,损失较小,可以忽略,因此得到:
式中——泵出口处的压力,mH2O ——泵入口处的压力,mH2O ——出口压力表和入口压力表的垂直距离,m (2)泵的有效功率和效率 泵在运转过程中存在能量损失,因此泵的实际和流量较理论低,而输入功率又比理论值高,有泵的总效率: 轴 轴电电转 式中——泵的有效功率,kW ——流量,m3/s ——扬程,m ——流体密度,kg/ m3 N轴——泵轴输入离心泵的功率,kW N电——电机的输入功率,Kw η电——电机效率,取0.9 η转——传动装置的效率,取1.0 2. 孔板流量计孔流系书的测定 孔板流量计的结构如图1所示。
图1 孔板流量计构造原理 在水平管路上装有一块孔板,其两侧接测压管,分别与压力传感器的两端连接。孔板流量计是根据流通通过锐孔的节流作用,使流速增大,压强减小,造成孔板前后压差作为测量依据。若管路的直径为d 1,锐孔的直径为d 0,流体流经孔板后所形成缩脉的直径为d 2,流体的密度为ρ,孔板前测压导管截面处与缩脉截面处的速度和压强分别为u 1、u 2和p 1、p 2,根据伯努利方程,不考虑能量损失可得: 或 由于缩脉的位置随流速的变化而变化,缩脉处的截面积S 2难以知道,而孔口的面积已知,且测压口的位置不变,因此可以用孔口处的u 0代替u 2,考虑流体因局部阻力造成的能量损失,用校正系数C 校正后,有: 对不可压缩流体,根据连续性方程有: 整理得: 令 ,则可简化为: u d d
文档编号:TSS_PUMP.DOC 离心泵单元仿真培训系统 操作说明书 北京东方仿真软件技术有限公司 二〇〇六年十月
目录 一、工艺流程说明2 1、离心泵工作原理基础2 2、工艺流程简介4 3、控制方案5 4、设备一览6 二、离心泵单元操作规程6 1、开车操作规程6 2、正常操作规程8 3.停车操作规程9 4、仪表及报警一览表11 三、事故设置一览12 四、仿真界面14 附:思考题17
一、工艺流程说明 1、离心泵工作原理基础 在工业生产和国民经济的许多领域,常需对液体进行输送或加压,能完成此类任务的机械称为泵。而其中靠离心作用的叫离心泵。由于离心泵具有结构简单,性能稳定,检修方便,操作容易和适应性强等特点,在化工生产中应用十分广泛,据统计超过液体输送设备的80%。所以,离心泵的操作是化工生产中的最基本的操作。 离心泵由吸入管,排出管和离心泵主体组成。离心泵主体分为转
动部分和固定部分。转动部分由电机带动旋转,将能量传递给被输送的部分,主要包括叶轮和泵轴。固定部分包括泵壳,导轮,密封装置等。叶轮是离心泵中使液体接受外加能量的部件。泵轴的作用是把电动机的能量传递给叶轮。泵壳是通道截面积逐渐扩大的蜗形壳体,它将液体限定在一定的空间里,并将液体大部分动能转化为静压能。导轮是一组及叶轮旋转方向相适应,且固定于泵壳上的叶片。密封装置的作用是防止液体的泄漏或空气的倒吸入泵内。 启动灌满了被输送液体的离心泵后,在电机的作用下,泵轴带动叶轮一起旋转,叶轮的叶片推动其间的液体转动,在离心力的作用下,液体被甩向叶轮边缘并获得动能;在导轮的引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管,液体流速逐渐降低,而静压能增大。排出管的增压液体经管路即可送往目的地。及此同时,叶轮中心因为液体被甩出而形成一定的真空,因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处,在压力差的作用下,液体不断从吸入管进入泵内,以填补被排出的液体位置。因此,只要叶轮不断旋转,液体便不断的被吸入和排出。由此,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮。 离心泵的操作中有两种现象应当避免:气缚和气蚀。 气缚是指在启动泵前泵内没有灌满被输送的液体,或在运转过程中泵内渗入了空气,因为气体的密度小于液体,产生的离心力小,
实验名称:离心泵的性能测试 班级: 姓名: 学号: 一、 实验目的 1、 熟悉离心泵的操作,了解离心泵的结构和特性。 2、 学会离心泵特性曲线的测定方法。 3、了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。 二、 实验原理 离心泵的特性主要是指泵的流量、扬程、功率和效率,在一定转速下,离心泵的流量、扬程、功率和效率均随流量的大小改变。即扬程和流量的特性曲线H=f (Q );功率消耗和流量的特性曲线N 轴=f (Q e );及效率和流量的特性曲线?=f(Qe);这三条曲线为离心泵的特性曲线。他们与离心泵的设计、加工情况有关,必须由实验测定。 三条特性曲线中的Qe 和N 轴由实验测定。He 和?由以下各式计算,由伯努利方程可知: He=H 压强表+H 真空表+h 0+g u u 22 1 20- 式中: He ——泵的扬程(m ——液柱) H 压强表——压强表测得的表压(m ——液柱) H 真空表——真空表测得的真空度(m ——液柱) h 0——压强表和真空表中心的垂直距离(m ) u 0——泵的出口管内流体的速度(m/s ) u1——泵的进口管内流体的速度(m/s ) g ——重力加速度(m/s 2 ) 流体流过泵之后,实际得到的有效功率:Ne= 102ρ HeQe ;离心泵的效率:轴 N N e =η。在实验中,泵的周效率由所测得的电机的输入功率N 入计算:N 轴=η传η电N 入 式中: Ne ——离心泵的有效功率(kw ) Qe ——离心泵的输液量(m3/s) ρ——被输进液体的密度(kg/m3) N 入——电机的输入功率(kw ) N 轴——离心泵的轴效率(kw ) η——离心泵的效率 η传——传动效率,联轴器直接传动时取1.00 η电——电机效率,一般取0.90 三、 实验装置和流程
2.离心泵检验和试验规定 1 总则 -------------------------------------------------------- 7 1.1 目的-------------------------------------------------------- 7 1. 2 范围--------------------------------------------------------7 1. 3 工程特殊要求------------------------------------------------ 7 1.4 买方检验---------------------------------------------------- 7 2 检验和试验记录 ---------------------------------------------- 7 2.1 检验记录和合格证--------------------------------------------7 2.2 试验记录和报告---------------------------------------------- 8 3 检验和试验项目及验收标准-----------------------------------8 3.1 定义--------------------------------------------------------8 3.2 材料试验----------------------------------------------------8 3.3 外观检验----------------------------------------------------9 3. 4 尺寸检验----------------------------------------------------9 3. 5 平衡试验----------------------------------------------------9 3. 6 液压试验----------------------------------------------------10 3. 7 性能试验和机械运转试验-------------------------------------10 3. 8 其它--------------------------------------------------------12
实验三、离心泵性能实验姓名:杨梦瑶学号:1110700056 实验日期:2014年6月6日 同组人:陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵 预习问题: 1.什么是离心泵的特性曲线?为什么要测定离心泵的特性曲线? 答:离心泵的特性曲线:泵的He、P、η与Q V的关系曲线,它反映了泵的基本性能。要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件,即合适的流量范围。 2.为什么离心泵的扬程会随流量变化? 答:当转速变大时,,沿叶轮切线速度会增大,当流量变大时,沿叶轮法向速度会变大,所以根据伯努力方程,泵的扬程: H=(u22- u12)/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) +H f 沿叶轮切线速度变大,扬程变大。反之,亦然。 3.泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系? 答:其相对关系由汽蚀余量决定,低饱和蒸气压时,泵入口位置低于吸入端液面,流体可以凭借势能差吸入泵内;高饱和蒸气压时,相反。但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度,为避免发生汽蚀和气缚现象。 4.实验中的哪些量是根据实验条件恒定的?哪些是每次测试都会变化,需要记录的?哪些 是需要最后计算得出的? 答:恒定的量是:泵、流体、装置; 每次测试需要记录的是:水温度、出口表压、入口表压、电机功率; 需要计算得出的:扬程、轴功率、效率、需要能量。 一、实验目的: 1.了解离心泵的构造,熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。 2.熟练运用柏努利方程。 3.学习离心泵特性曲线的测定方法,掌握离心泵的性能测定及其图示方法。 4.了解应用计算机进行数据处理的一般方法。 二、装置流程图: 图5 离心泵性能实验装置流程图
离心泵特性曲线测定实验报告记录)
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离心泵特性曲线实验报告 一.实验目的 1、熟悉离心泵的构造和操作 2、掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法 3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。 二, 基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率和轴功率N ,在一定转速下,离心泵的送液能力(流量)可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且,当期流量变化时,泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵,就必须掌握流量变化时,其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。 用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q 、H 、n 、N ,并做出H-Q 、n-Q 、N-Q 曲线,称为该离心泵的特性曲线。 1、扬程(压头)H (m ) 分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面,列柏努利方程得: f H g u g p z H g u g p z +++=+++222 2222111ρρ 因两截面间的管长很短,通常可忽略阻力损失项H f ,流速的平方差也很小故可忽略,则: +H0 式中 ρ:流体密度,kg/m 3 ; p 1、p 2:分别为泵进、出口的压强,Pa ; u 1、u 2:分别为泵进、出口的流速,m/s ; z 1、z 2:分别为真空表、压力表的安装高度,m 。 由上式可知,由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差,就可算出泵的扬程。 2、轴功率N (W ) N= N 电η电 =0.95N 电 其中,N 电为泵的轴功率,η电为电机功率。 3、效率η(%) 泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、容积损失 g p p H ρ 1 2 - =