离心泵稳定工矿点的测定.pdf

翟文芳 离心泵稳 定I况点 的测定 离心泵稳定工况点的测定 Me a s u r e t h e S t e a d y Wo r k i n g C o n d i t i o n P o i n t o f C e n t f u g a l P u m p 翟文芳 天津市石化通用机械研究所 ， 天津 3 0 0 1 5 1 摘要 本文简要介绍了某企业委托本文作者所在的产品检验站． 对其白行开发的小型离心泵进行在不同工况下测定稳定工况点的性能试验情况。 通过试验数据的分析 、 计算 ． 绘出泵 的性 能曲线和装置特性曲线从 而确定水泵的稳定工况点。 关键词 离心泵； 性能试验； 特性曲线； 稳定工况点 1 前言 某单位生产 自 动洗碗机， 在洗碗机的前端需配备小 型离心泵来增加水压 ， 委托我们产品检验站测定该泵的 性能及确定其在不同工况下的稳定工况点， 以使其产品 更好地投入使用。针对其委托检验的目的， 我们制定了 试验方案及数据处理的方法， 以确定其产品不同工况下 的稳定工况点 。 2 试验过程及分析计算 2 ． 1 试验方案的确定 被委托检测的小型离心泵 ， 进出 口直径均为 D N 4 0 ， 而其使用时需在 D N 5 0的管路上加装 ， 由于这 台离心泵 是委托方仿制国外的同类产品制造的， 性能参数为未知。 因此我们拟定 了试验方案 在 D N 4 0与 D N 5 0的试验管 路上各进行 一次性能试验 ， 根据试验数据绘制 出性能曲 线， 再对其结果进行分析， 以便找出其稳定工况点为该企 业提供可靠的试验数据。 2 ． 2 试验装置及仪器仪表 2 ． 2 ． 1 试验装置 本试验的试验系统装置利用的是卧式泵开式池试验 装置。按标准要求在进水 口处加装底阀， 以便对离心泵 灌水 ， 再有就是在汽蚀试验时需要利用对底 阀的关闭程 度来确定汽蚀余量。由于本 次是委托试验 ， 委托方并没 有要求做汽蚀试验。所以， 这里底阀只起到灌水的作用。 另外 ， 还要在管路 的末端加装流量调节阀来调节测 试所确定的各个流量点。 ． 2 ． 2 ． 2 主要仪器仪表 试验所用的仪器仪表主要有压力表、 真空表、 涡轮流量 计、 智能流量显示仪、 电工测试台接触式数字转速仪等。 2 ． 3 试验过程 将被i 贝 4 泵与管路系统进行连接， 关闭底阀进行灌水， 将 水充满整个泵时， 就可以接通电源， 然后迅速打开底阀， 使泵 运行， 待运转稳定后， 记录其最大流量与压力数值。 试验应从功率最小的工况开始顺次进行， 对离心泵 的试验应从零流量开始 ， 选取 l 3个以上不同流量点。 将记录的最大流量值， 分成 l 3 个测试点， 然后从零 点开始进行测量。调节管路系统上的流量调节阀， 观察 智能流量仪的显示数值使之达到事先分好的工况点的数 值， 待泵运行稳定后记录下该点泵的进出口处的压力值、 输入功率值、 转速值等实时测量数值， 直到最大流量点为 止。再将记录测量的整套数据汇总整理、 计算。 2 ． 4 泵运转时稳定工况点的确定 2 ． 4 ． 1 计算原理 将整理后的数据， 绘制出性能曲线。事实上泵特性曲 线上的每一点都是个工况， 对应一组参数 H 、 Q 、 P 、 T 1 。通 常我们希望泵在对应最高效率点的工况下工作， 但是不一 定能做得到。这是因为泵运转时在特性 曲线上哪一点工 作 ， 是由泵特性曲线和装置特性曲线共同决定的。 把单位重量液体从吸水液面送到排水液面需要的能 量是装置扬程 ， 用 H z 表示 。装置扬程 H z 是 由几何高度 h a 、 吸人与排出液面的压力差和整个装置管路系统 泵本 身除外 的水力损失∑h三部分组成的 ， 即 H z h a P 。 一P ／ m ∑h 1 其中 h a 为吸人液 面到排 出液面的几何高度 ， 被称 为实扬程； P 一P c ／ p g为泵吸入 口与排 出口水面 的压 力差 ； ∑h为沿程损失 和局部损失之 和， 被称 为水力损 失， 即 ∑h ∑A 1 ／ d∑ v 2 ／ 2 gK Q 2 将 2 式代人 1 式， 则可 画出 H z 与 流量 的关 系曲 线， 它是一条二次抛物线 ， 称为装置特性曲线 。把泵的特 性曲线和装置特性 曲线 画在 同一张图上， 装 置特性 曲线 和泵特性曲线的交点就是泵的运转工况点。 在该点单位重量液体通过泵增加的能量 泵扬程 H 正好等于把单位重量液体从吸水液面送到排水液面需要 的能量 即装置扬程 H z ， 故此交点是泵稳定的运行点。 如果泵偏离此点工作 ， 这时如果泵扬程大于装置扬程， 那 么多余的能量促使管内流速增加， 泵的流量增大 ， 工况点 就会移到两曲线 的交点； 如果泵扬程小于装置扬程 ， 那么 管内流速减慢 ， 泵流量减小工况点还会移到两曲线的交 点。总而言之， 都要回到交点稳定下来。所以泵的稳定 维普资讯 t 计量与测试技术 2 O Q 5 年第3 2 卷第9期 工况点一定时泵特性曲线和装置特性曲线的交点 。 此次试验就是 根据 G B 3 2 1 61 9 8 9的规定 ， 先确定 了这台小型离心泵 的性能 曲线。再根据试验管路装 置。 计算并画 出装置特性曲线从而确定出泵实际的运转工况 点。因委托单位需使用 D N S 0的管路来安装离心泵。所 以下面就着重介绍规格 为 D N S 0试验管路系统 的数据分 析及其稳定工况点的确定。 2 ． 4． 2 装置扬程的确定 本次试验泵的进 出 口液面为 自由水面 ， 因两水面的 压力差 一P c ／ m 为零 ， 而实扬程 h a由于两水面不存 在高度差， 所以也为零。因此装置扬程实际上就是整个 装置管路系统 的水力损失 ∑ h ， 即 H z ∑h 。而水力 损 失又是 由沿程阻力损失与局部阻力损失决定 的， 所 以应 分别求 出系统的沿程阻力损失与局部阻力损失 ， 就可 以 求出装置扬程的数值。 1 沿程阻力损失计算 沿程阻力损失 h l 1 Q 其中 l 一摩阻率 ； 1 一管长 m； Q 一流量 m 3 ／ s 。 因测得的流速小于 1 ． 2 m ／ s ， 摩阻率需要修正。即 实 际沿程阻力损失 h 臌 l 1 Q 1 其中 K 一摩阻修正系数。 测试系统试验管路的实际长度为 4 m， 直径为 D N 5 0 。 查得摩阻率 l 3 6 4 9 2 ． 4 ， K1 ． 4 1 。代人 1 式计算出沿 程阻力损失 h 3 649 2 ． 41 ． 4 1 4 Q 2 0 5 8 1 7 ． 3 Q 2 局部阻力损失计算 局部阻力损失 V 2 ／ 2 g 2 表 1 其中 摩阻率； 流速 m ／ s 。 管路系统中造成局部损失的部件有作底阀的蝶阀一 个 、 9 0 弯头 3 个 、 涡轮流量计一 台、 流量调节闸阀一个及 出口管段 。 查阻力系数图表得 蝶 阀 l 0 ． 1 5 ； 弯头 2 0 ． 3 ； 涡轮流量计 0 ． 1 5 ； 闸阀 4 0 ． 1 ； 出 口管段 1 ； 变 径管损失 0 ． 2 5 。将以上系数代人 2 式得出 ①蝶阀全开时损失 h l l V ／ 2 g 0 ． 1 5 V ／ 2 g ②3 个弯头损失h 2 3 2 V ／ 2 g 3 O ． 3 V ／ 2 g ③涡轮流量计损失 h 3 3 V ／ 2 g 0 ． 1 5 V ／ 2 g ④流量调节闸阀损失 h 4 4 V ／ 2 g 0 ． 1 V ／ 2 g ⑤出口速度头损失 h 5 5 V ／ 2 g 1 V ／ 2 g ⑥2 个变径管损失 h 6 2 6 V ／ 2 g 2 O ． 2 5 V ／ 2 g 局部阻力损失 h l h 2 h 3 h 4 h 5 h 6 O ． 1 5 0 ． 90 ． 1 50 ． 1 1 O ． 5 V 2 ／ 2 g 2 ． 8 V 2 ／ 2 g 2 ． ‘ V4 q／ d 7 c 5 0 9 ． 5 5 q 3 将 3 式代人 2 式得 7 4 1 8 3 ． 2 q 2 ． 4 ． 3 装置扬程的计算 因此装置扬程 H z ∑h 坷2 8 0 0 0 0 ． 5 Q 3 求出稳定工况点 根据试验数据列表 1 此点 p1 7 ． 7 6 m j ／ h H7 ． 5 m 因此， 离心泵在此点运行是此工况下最佳的工作点。 由于 D N 4 0管路系统 的稳 定工况点 的试验 与计算 步骤均为相同， 这里不再赘述。 按表 1 的数据画出H 『 - Q曲线， 此曲线和泵特性曲 线 H _Q交于一点 见图 1 ， 此交点即是 下转第 4 6 页 维普资讯 t 计ls测试技术 2 0 0 5 年第3 2 卷第9期 我们从方法 2的前处理得到满意的回收率， 从而确 ，定方法的可信性， 再对考核样按方法 2 进行前处理检测， 确保加标样品测定数据的准确性考核结果 3讨论 1 对仪器特性要有充分掌握 ， 检测不同物质选择最 佳检测条件。从获得的标准曲线的线性相关系数可以证 明仪器条件是否可行 ， 一般相关 系数保证在 0 ． 9 9 9 9 5以 上 ， 则检测条件为佳。 2 对本底复杂 的样 品进行加标考核 ， 应选择前处理 的方法， 为了保证方法的可靠性， 在考核样测试前最好采 用标准加人法对实际样品进行回收率实验， 并对与样品性 质相似的标准样品进行测试以证明方法的可行性。从回 收率选择前处理检测方法以证明方法的可靠性， 同时做全 程空白试验。这样就能保证加标样品测定数据的准确性。 3 对前处理方法 l ， 处理过程中仅去掉蛋 白质成 分， 各种氨基酸仍存在， 进人液相色谱分析， 杂峰很多， 无 法保证结果的准确 。对前处理方法 2 ， 经过乙醚的提取 ， 再经过酸碱的中和， 溶液中去掉了大量的营养物质并在 中性条件下 ， 进人液相色谱分析能获得准确 的检测结果。 参考文献 [ 1 ] G B 厂 I 5 0 0 9 ． 2 9 一 mo 3 食品中山梨酸、 苯甲酸的测定 ． [ 2 ] G B ／ 5 0 0 9 ． 2 8 一 mo 3 食品中糖精钠的测定 ． 作者简介 周红， 女， 工程师。工作单位 浙江省嘉兴市产品质量监督检验 所 。通讯地址 3 1 4 0 0 1 浙 江省嘉兴市东升中路 1 8 4 5号 。 收稿时间 “． 2 0 0 50 7 2 6 上接第 4 o页 所求的稳定工况点。 图 l 口 I 3 ／ s 4 结论 本次检测 的产品虽然是对根据协议协商的项 目进行 检测， 但我们认真严格的执行 C B 3 2 1 6 1 9 8 9的有关规定 进行试验， 对处理有关的数据亦参考了国内外相关的资 料与手册。总之， 本次试验测试方法规范， 测试数据经反 复计算、 校核 ， 绘 出的图表清晰 ， 曲线直观 ， 达到了客户的 满意。 参考文献 [ 1 ] C B 3 2 1 6 1 9 8 9 ． 离心泵、 混流泵轴流泵和漩涡泵试验方法． [ 2 ] 关醒凡 ． 现代泵技术手册 ． 宇航出版社。 1 9 9 5 ． 9 ． [ 3 ] 李 建威 ． 水 力机械测试技术 ． 机械工业出版社 。 1 9 8 1 ． 作者简介 翟文芳， 女， 本科生。工作单位 天津市石化通用机械研究所。 通讯地址 3 0 0 1 5 1 天津市河东区华昌道 4 5 号。 收稿时间． 2 0 0 50 5 3 0 国家质检总局和国家发改委共同制定 加强能源计量工作的意见 国家质检总局和国家发改委共同研究制定的 加强能源计量 工作的意见 以下简称 意见 ， 要求到 2 0 1 0 年底我国能源计量 的政策、 法规和标准不断完善并得到有效实施 ， 部分企业能源计量 薄弱和严重浪费能源的现象得到有效遏制， 能源计量技术和管理 水平有明显提高。 意见 要求， 要完善能源计量的法律法规和技术标准。国家 质检总局、 国家发改委将根据 中华人民共和国计量法 、 中华人 民共和国节约能源法 的要求， 进一步完善有关能源计量的规章和 办法， 建立企业能源计量管理的激励机制， 推动企业能源计量工作 的深入开展 。 意见 指出， 有关部 门要 引导企业加强能源计量基础工作。 各级质量技术监督部门、 节能主管部门要从加强能源计量管理、 提 高能源计量检测能力和发挥计量检测数据在节能降耗中的作用等 方面人手， 帮助、 引导企业全面加强能源计量工作。企业要不断提 高能源计量检测能力， 提高能源计量器具的配备率和对能源计量 检测过程的控制水平。 意见 提出， 目前， 要建立能源计量工作的责任制， 开展对企业 能源计量管理的检查。提高能源计量检测设备的质量和水平。政 府质量技术监督部门要通过颁发制造计量器具许可证、 型式批准、 组织后续监督抽查等手段， 强化对节能监督和能源计量仪器仪表的 监督管理， 对技术落后的能源计量仪表及设备要坚决淘汰。计量技 术机构要加强能源计量仪器仪表的基础研究和技术开发。 为企业提 供现场计量检测服务； 要尽快建立新型能源计量仪表的计量标准、 校准装置， 制定相应的技术规范， 扩大能源计量仪表的检定校准覆 盖范围， 保证能源计量仪表有量值溯源的依据和途径。 维普资讯