本發(fā)明涉及一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

化工原理實(shí)驗(yàn)是化工和近化工相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課，屬于工程實(shí)驗(yàn)范疇，具有顯著的工程特點(diǎn)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都相當(dāng)于化工生產(chǎn)中的一個(gè)單元操作，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙⑵鹨欢ǖ墓こ谈拍?，而泵的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)是該課程教學(xué)中重要的環(huán)節(jié)之一。為了使學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)泵性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)計(jì)原理、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)裝置的安裝、調(diào)試等能力，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且便捷高效。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置，包括水箱、第一水泵、第二水泵、真空表、入口壓力變送器、功率傳感器、出口壓力變送器、渦輪流量計(jì)、控制器，所述水箱由隔板分隔成水泵室與回水室，第一水泵與第二水泵的進(jìn)水口分別與豎直插入水泵室的進(jìn)水管連接，第一水泵與第二水泵的出水口分別經(jīng)出水支管連接至出水總管，出水總管與回水室連通，進(jìn)水管上均設(shè)有入口控制閥，所述進(jìn)水管的底端均設(shè)有單向閥、頂端均設(shè)有灌水裝置和灌水閥，真空表經(jīng)支管連接于第一水泵的灌水閥下方進(jìn)水管上，入口壓力變送器經(jīng)支管連接于第二水泵的灌水閥下方進(jìn)水管上，出水總管上沿著流體流動(dòng)方向依次設(shè)有排氣閥、出口壓力變送器、渦輪流量計(jì)、出口流量調(diào)節(jié)閥，其中出口壓力變送器經(jīng)支管與出水總管連接，排氣閥連接于出口壓力變送器下方支管上，第一水泵的出水支管上設(shè)有第一水路切換閥門，第二水泵的出水支管上設(shè)有第二水路切換閥門，回水室內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)。

優(yōu)選的，所述第一水泵與第二水泵均電性連接有功率傳感器，所述第一水泵、第二水泵、真空表、入口壓力變送器、功率傳感器、出口壓力變送器、渦輪流量計(jì)均與控制器電性連接。

優(yōu)選的，所述控制器設(shè)置在電控箱內(nèi)，所述電控箱上還設(shè)置有與控制器電性連接的變頻器、流量顯示儀表、轉(zhuǎn)速顯示儀表、壓力顯示儀表、功率顯示儀表。

優(yōu)選的，所述隔板豎直設(shè)置，所述隔板的底部與水箱的內(nèi)底部之間設(shè)有連通水泵室與回水室的通口。

優(yōu)選的，所述第一水泵的入口控制閥與真空表之間的進(jìn)水管上還經(jīng)一水管與第二水泵的出水支管連通，水管上設(shè)置有第三水路切換閥門。

優(yōu)選的，泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置各部件經(jīng)可拆卸的卡箍卡盤進(jìn)行連接定位，便于自由拆裝和組裝。

一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行：

（1）泵特性曲線測(cè)試：選取第一水泵，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先打開(kāi)灌水閥進(jìn)行罐泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)第一水泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)；通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，測(cè)試不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵特性曲線；

（2）管路特性曲線：在完成泵特性曲線測(cè)試之后，保持實(shí)驗(yàn)裝置不變，將出口流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)至最大，按電機(jī)頻率分布實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，分別讀取不同電機(jī)頻率下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和電機(jī)頻率的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得管路特性曲線；調(diào)節(jié)出口流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度時(shí)，可以測(cè)試出不同出口流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)度下的管路特性曲線；

（3）不同轉(zhuǎn)速下流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線：在完成泵特性曲線測(cè)試之后，保持實(shí)驗(yàn)裝置不變，將電機(jī)頻率下調(diào)到一預(yù)定值，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，測(cè)試不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，將所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得該轉(zhuǎn)速下的流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線，同理可以測(cè)試出不同轉(zhuǎn)速下的流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線；

（4）泵串聯(lián)特性曲線：選取第一水泵與第二水泵，將第一水泵的入口控制閥、第二水路切換閥門關(guān)閉，第三水路切換閥門與第一水路切換閥門打開(kāi)，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先灌泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，分別讀取不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵串聯(lián)特性曲線；

（5）泵并聯(lián)特性曲線：選取第一水泵與第二水泵，將水管上的第三水路切換閥門關(guān)閉，第一水路切換閥門與第二水路切換閥門打開(kāi)，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先灌泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，分別讀取不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵并聯(lián)特性曲線。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：該泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，學(xué)生可以通過(guò)該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)部件的選擇、安裝、調(diào)試，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試出不同工況下的各種泵特性曲線，為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)提供了更為靈活的硬件條件。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的構(gòu)造示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中水箱的俯視圖。

具體實(shí)施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

如圖1~2所示，一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置，包括第一水泵1、第二水泵2、水箱3、真空表4、入口壓力變送器5、功率傳感器6、出口壓力變送器、渦輪流量計(jì)、控制器，所述水箱由隔板8分隔成水泵室9與回水室10，第一水泵與第二水泵的進(jìn)水口分別與豎直插入水泵室的進(jìn)水管11連接，第一水泵與第二水泵的出水口分別經(jīng)出水支管12連接至出水總管13，出水總管與回水室連通，進(jìn)水管上均設(shè)有入口控制閥14，所述進(jìn)水管的底端均設(shè)有單向閥15、頂端均設(shè)有灌水裝置16和灌水閥17，真空表經(jīng)支管18連接于第一水泵的灌水閥下方進(jìn)水管上，入口壓力變送器經(jīng)支管連接于第二水泵的灌水閥下方進(jìn)水管上，出水總管上沿著流體流動(dòng)方向依次設(shè)有排氣閥19、出口壓力變送器20、渦輪流量計(jì)21、出口流量調(diào)節(jié)閥22，其中出口壓力變送器經(jīng)支管與出水總管連接，排氣閥連接于出口壓力變送器下方支管上，排氣閥用于排出測(cè)壓點(diǎn)的氣體，使壓力準(zhǔn)確穩(wěn)定，第一水泵的出水支管上設(shè)有第一水路切換閥門23，第二水泵的出水支管上設(shè)有第二水路切換閥門30，回水室內(nèi)設(shè)有溫度計(jì)24。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一水泵、第二水泵為離心泵或旋渦泵，水泵可以安裝在水箱液面以上，也可以安裝在水箱液面以下。

在本發(fā)明實(shí)施例中，灌水裝置可以為用于盛裝水的儲(chǔ)水罐體，或直接接自來(lái)水管。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一水泵與第二水泵均電性連接有功率傳感器，所述第一水泵、第二水泵、真空表、入口壓力變送器、功率傳感器、出口壓力變送器、渦輪流量計(jì)均與控制器電性連接。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述控制器設(shè)置在電控箱25內(nèi)，所述電控箱上還設(shè)置有與控制器電性連接的變頻器26、流量顯示儀表27、轉(zhuǎn)速顯示儀表28、壓力顯示儀表、功率顯示儀表、電源開(kāi)關(guān)等；本實(shí)施例中的測(cè)試儀表還包括轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述隔板豎直設(shè)置，所述隔板的底部與水箱的內(nèi)底部之間設(shè)有連通水泵室與回水室的通口29，水箱為方形，隔板的目的是降低回水室的水流對(duì)水泵室的擾動(dòng)，使水泵室的水流保持相對(duì)平穩(wěn)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，所述第一水泵的入口控制閥與真空表之間的進(jìn)水管上還經(jīng)一水管7與第二水泵的出水支管連通，水管上設(shè)置有第三水路切換閥門31。

在本發(fā)明實(shí)施例中，泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置各部件經(jīng)可拆卸的卡箍卡盤進(jìn)行連接定位，便于自由拆裝和組裝。

一種泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置的實(shí)驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行：

（1）泵特性曲線測(cè)試：選取第一水泵，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先打開(kāi)灌水閥進(jìn)行罐泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)第一水泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)；通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，測(cè)試不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵特性曲線；

（2）管路特性曲線：在完成泵特性曲線測(cè)試之后，保持實(shí)驗(yàn)裝置不變，將出口流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)至最大，按電機(jī)頻率分布實(shí)驗(yàn)測(cè)試點(diǎn)，分別讀取不同電機(jī)頻率下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和電機(jī)頻率的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得管路特性曲線；調(diào)節(jié)出口流量調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度時(shí)，可以測(cè)試出不同出口流量調(diào)節(jié)閥開(kāi)度下的管路特性曲線；

（3）不同轉(zhuǎn)速下流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線：在完成泵特性曲線測(cè)試之后，保持實(shí)驗(yàn)裝置不變，將電機(jī)頻率下調(diào)到一預(yù)定值，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，測(cè)試不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，將所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得該轉(zhuǎn)速下的流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線，同理可以測(cè)試出不同轉(zhuǎn)速下的流量與揚(yáng)程關(guān)系曲線；

（4）泵串聯(lián)特性曲線：選取第一水泵與第二水泵，將第一水泵的入口控制閥、第二水路切換閥門關(guān)閉，第三水路切換閥門與第一水路切換閥門打開(kāi)，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先灌泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，分別讀取不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵串聯(lián)特性曲線；

（5）泵并聯(lián)特性曲線：選取第一水泵與第二水泵，將水管上的第三水路切換閥門關(guān)閉，第一水路切換閥門與第二水路切換閥門打開(kāi)，在關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥的情況下，先灌泵，然后打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)泵，用出口流量調(diào)節(jié)閥將流量調(diào)節(jié)至最大，觀察最大流量范圍，據(jù)此確定合理的實(shí)驗(yàn)布點(diǎn)，通過(guò)出口流量調(diào)節(jié)閥控制水流量的變化，分別讀取不同流量下的流量、入口真空度、出口壓力、溫度、電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速的值，所測(cè)試的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理即可獲得泵并聯(lián)特性曲線。

本發(fā)明不局限于上述最佳實(shí)施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可以得出其他各種形式的泵性能測(cè)試自組裝實(shí)驗(yàn)裝置及其實(shí)驗(yàn)方法。凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。