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4. 15. 1 实验条件
a) 采用开放式或封闭式实验系统,如图10、图11。
b) 室内实验指在额定转速和吸入条件下测出流量Q、功率N、总效率 h 随压力p的变化关系。并绘制出Q–p、N–p、h–p、h0–p等工作性能曲线;测定泵的吸入性能,并绘制Q–pS(pS为吸上真空度)性能曲线。
c) 泵实验前应试运转。
d) 泵在额定转速下进行实验。在用交流电机或因设备等因素不能在额定转速下实验时,允许实验转速在额定转速的±3%之内,实验结果应换算为额定转速。
图10
图11
e) 测量用仪器、仪表的系统误差应保证测定量的测量误差不大于下表的规定。
测 定 量
允 许 误 差 范 围 %
型式和抽查实验
出厂实验
转速 r/min
±
±
压力 MPa
±
±
流量 L/min
±
泵输入功率 kW
±
4. 15. 2 实验方法
a) 根据仪器设备条件分别按图10或图11连接各仪表、装置。
b) 试前先记录所实验的泵、管路、工作液体及环境条件等原始资料,记入表15各栏中(干湿泡温度计误差±℃,气压计误差± Pa)。
c) 泵实验时,在最大压力区间调节出水压力,测量点不得少于7点。也可以将测量点分得更细,但测点应均布在性能曲线上。
d) 实验时,对于每一排出压力下的流量、转速、功率、吸入压力、排出压力等参数,应同时测量和记录;如用计算机采样时各参数的采样应同步进行。
e) 流量的测定可以采用流量计法、质量法或容积法。采用质量法和容积法用手动操作时,向容器内注入和注完液体的动作要快, s,向容器内注入液体的时间应在1 min以上, s。也可以在计时装置或计数装置与流量计、容器液位测定装置、液流换向装置之间用电器或机械联锁,以保证两者同步。测量的时间t与水量q分别记入表15的3栏和4栏内。
用质量法测定期,%。
用容积法测定期,%。
采用流量计法测量时,应保证进入节流装置的液流是稳定流。
用容积法、质量法和数字流量计测量流量时,时间间隔至少20 s。
f) 出水口压力采用压力传感器或压力表测定。
压力指针的示度应在压力表刻度的1/3~2/3范围内。
压力表和泵的测压孔的连接管连接时,应完全排除空气,再读仪表达值。
压力表的指针摆动剧烈时,连接管间可装阻尼阀,压力波动值小于5%时,读其摆动范围2/3处的指示作为测量值pW,记入表15。
g) 吸入口的真空度用真空表或液柱(其刻度不大于1 mm)测定。连接管内允许充气,但不得存水,测得pB,记入表15。
h) 测压孔应靠近泵的进口和出口处,测压孔直径为3~5 mm,孔与管的内壁面垂直,孔周边应平坦,边沿无毛刺。
i) 转速测量用测速仪,测功机转速n1和泵的转速ni,记入表15的1、2栏内。
j) 功率用天平式测功机或转矩转速传感器及转矩转速显示仪测定:
——用转矩转速传感器及转矩转速显示仪时,必须注意传感器的量程、安装精度、零点调整及相应系数的设立;
——用天平式测功机时,其使用范围不小于测功机额定功率的1/3; m时,灵敏度荷重D,当电机功率小于10 kW时,不大于10 g;当电机功率10~20 kW时,不大于20 g。力臂长度公差每1000 mm不超过1 mm,将测定值p(即p–p0)值记入表15。
k) 泵的吸入性能实验,在额定的出水压力和转速下,测定流量和吸上真空高度的关系。实验时应逐渐提高真空度,而不得逐渐减少真空度,且不能中断。
对每一吸上真空度(pS)测出流量、出水压力,实验点不少于7个,并在接近最大吸上真空高度时各点间隔应密一些,测定结果记入表16。
当流量比正常吸上减少3%时(柱活塞泵),是泵的最大临界吸上真空度(pS临),再由此拟定泵的允许吸上真空度(pS允),并换算为允许吸上高度H。
改变真空度可用减少水位法、调节进口阀门和密闭水箱抽真空等三种方法,如图12~图14。改变其进水状况,从而改变吸上真空度。在用调节进口阀门时必须在阀门与泵之间设立稳流装置。
图12 减少水位法
图13 调节进口阀门法
图14 密闭水箱抽真空法
4. 15. 3 参数计算
压力
p=pM+pS………………………………………………(13)
当进口压力小于大气压时(真空情况)pB(即pS)取正值;当进口压力大于大气压时(灌注情况)
pB取负值。
式中:p——全压力,MPa;
pM——出水压力,MPa;
pB——吸水压力,MPa。
b) 流量
……………………………………(14)
式中:QT——泵的理论流量,L/min;
d——柱塞直径、活塞直径,mm;
S——行程,mm;
K——缸数;
n——泵的额定转速,r/min。
c) 容积效率
…………………………………………(15)
式中:h0——泵的容积效率,%;
Qq——换算为额定转速下泵的实际流量,L/min;
Q——实测流量,L/min。(是否为理论流量)
d) 有效功率和总功率
…………………………………………(16)
式中:N′——泵的有效功率,kW;
g——液体单位体积重量,kg/L;
常温清水g=1
……………………………………(17)
式中:N——泵的总功率,kW;
M——电机转矩,N·m;
M0——电机空载转矩,N·m;
n1——电机转速,r/min;
n——泵的额定转速,r/min;
ni——泵的实测转速,r/min。
e) 总效率
…………………………………………(18)
式中:h——泵的总效率,%。(可用水泵有效功率除以电机输出功率)
f) 允许吸上高度
pS允=pS临–×10–3……………………………………(19)
式中:pS允——泵的允许吸上真空度,MPa;
pS临——临界吸上真空度,MPa,)规定,由实验时测得。
4. 15. 4 绘制性能曲线图
工作性能曲线图应涉及:Q–p、N–p、h–p、h0–p;Q–pS关系曲线,如图15、图16。
图15 往复泵工作性能曲线
图16 吸上真空度曲线图示例
表15 往复泵实验记录计算表
型号名称 日期 年 月 日
原
始
记
录
泵编号:
活塞直径×行程(d×S) mm
理论流量Qt: L/min
额定转速n: r/min
额定压力: MPa
工作介质 比重g: kg/L
进水管直径D1: mm
出水管直径D2: mm
大气压力: MPa
环境温度: ℃
相对湿度: %
测
量
值
试 验 序 号
1
2
3
泵转速ni r/min
电机转速n1 r/min
电机转矩/功率 N·m / kW
时间t min
实测流量Q L/min
出水压力pM MPa
吸水压力pB kPa
换算成额定转速下各计算值
全压力p MPa
流量Qq L/min
泵净转矩 M–M0 N·m
有效功率N′ kW
泵总功率N kW
容积效率hV %
总效率h %
实验地点 记录
表16 往复泵吸入性能实验登记表
型号名称 日期 年 月 日
原
始
记
录
环境温度:
℃
相对湿度
%
大气压力:
MPa
水 温:
℃
额定转速n= r/min
测
量
数
据
实验序号
1
2
3
Ps
吸上真空度
pM
出水压力
Q
液量 L/min
ni
转速 r/min
换算成额定转速下值
Ps
吸上真空度 MPa
pM
出水压力 MPa
Q
液量 L/min
实验地点 记录