泵与泵站实验指导书-2014

1、泵与泵站实验指导书（给排水工程专业使用）编制人：陈毅忠、许霞 审核人：王利平环境与安全工程学院实验中心二一一年十月实验一 离心泵拆装实验一、 实验目的1、了解泵的分类与基本工作条件。2、了解各种类型实物泵的结构、组成、工作原理以及性能特点。3、学会正确拆装泵的方法、步骤和技能，培养动手能力。4、比较机械密封和填料密封的结构特点及适用场合。5、绘制泵的结构简图。二、实验设备和主要工具各种实体泵，包括单级单吸式离心泵、单级双吸式离心泵、多级泵、管道泵、往复泵、真空泵、自吸泵、深井泵、潜水泵、轴流泵、往复泵、计量泵、磁力泵、空气压缩机等泵。扳手、锒头、螺丝批等工具。三、实验原理 通过对各种不同类型的

2、泵如单级单吸式离心泵、单级双吸式离心泵、多级泵、管道泵、往复泵、真空泵、自吸泵、深井泵、潜水泵、轴流泵、往复泵、计量泵、磁力泵、空气压缩机等的结构和设计特点来了解和分析其工作原理、性能特点和适用场合；通过对泵的了解和观察，正确使用各种工具对单级单吸式泵进行拆装操作；根据通过泵的拆卸了解泵的具体结构和安装特点以及各部件的形状和结构特点，分析设计、加工和工艺特性，并在此基础上完成泵的装配草图。四、实验步骤1. 观察了解各种泵模型的外观、结构、组成、工作原理以及性能特点。2. 观察了解各种实体泵的外观、结构、组成、工作原理以及性能特点，分析其工作性能特点和适用场合。3. 通过对离心泵的了解和观察，拟

3、定泵的正确拆卸顺序。4. 使用各种工具小心地按顺序对泵进行解体，记下拆卸步骤，并在关键部位作必要的标记，以备重新安装时所用。5. 根据拆卸过程，画出泵的装配草图，标明泵的型号，标出各主要另部件名称。6. 按拆卸的反过程，小心地对泵完成重新装配。7. 清理物品，现场复原。擦干净工具油污，交还实验室。具体拆装过程如下：（一） 泵的拆卸：1 泵盖的拆卸：拆前泵盖与泵体联结处应做好记号，拧下螺母，即可拆下泵盖。2 叶轮的拆卸：使用专用工具拆卸离心泵叶轮， 用专用扳手拆下叶轮前的反扣螺母及止动垫圈(一般反扣螺母是左旋螺纹)取下止动垫圈， 叶轮即可从轴上取下。3 叶轮取下后，可依次从轴上取出平键、轴套和机

4、械式轴封装置的动环。4 泵体的拆卸：泵体是用螺丝与轴承座联结在一起的。拆前应做好记号，然后拧下螺母，拆下泵体，从泵体中取出静环。5 拆卸完成。用煤油或轻柴油将解体后的零部件清洗于净，按照顺序放置好，以备检查和测量。泵联轴器、轴承不必拆卸。（二）离心泵各部件的检查 1 叶轮的检查：叶轮应避免有下列缺陷出现：表面出现较深的裂纹或开式叶轮的叶瓣断裂。表面因腐蚀而出现较多的砂眼或穿孔。一般情况，铜质叶轮穿孔不多时， 可用黄铜补焊。叶轮进口处的划痕或偏磨现象 不太严重时， 可用砂布打磨。轮壁因腐蚀而显著变薄， 影响了机械强度。叶轮进口处有较严重的磨损而又难以修复。叶轮已经变形。2 泵壳的检查：泵壳在工作

5、中，往往会因机械应力或热应力的作用出现裂纹。检查时可用手锤轻轻敲泵壳，如出现破哑声， 则表明泵壳已有裂纹， 必要时可用放大镜查找。裂纹找到后，可先在裂纹处浇以煤油， 擦干表面，并涂上一层白粉， 然后用手锤轻敲泵壳， 使裂纹内的煤油因受振动而渗出， 浸湿白粉， 从而显示出一条清晰的黑线，借此可判明裂纹的走向和长度。如果裂纹出现在承受压力的地方，则应进行补焊，也可用环氧树脂修补，如裂纹出现在不受压力和不起密封作用的地方，即可在裂纹两端各钻一个3mm的小圆孔，以消除局部应力集中，防止裂纹继续扩大，如果泵壳已无修补的价值，应予以换新。3 转轴的检查：泵轴要求笔直，不得弯曲变形，一般轴的径向跳动量，中间

6、不超过0.05MM， 两端不超过0.02mm，否则应校直。泵轴的外观检查，应避免有下列缺陷出现：(1) 泵轴已产生裂纹。(2) 表面严重磨损或腐蚀而出现较大的沟痕，以至影响轴的机械强度。(3) 键槽扭裂扩张严重。4 轴承的检查：检查轴承是否发现松动， 转动是否灵活等。5 检查叶轮密封环间隙是否合适。通过测量叶轮口外圆和密封环内圆上下、左右两个位置的直径， 分别取平均值，其差值的一半为其间隙，间隙太大，会发生内漏，间隙太小，会造成摩擦损坏。（三）泵的组装：1 把叶轮及其键、螺母等装在轴上，装上泵盖，盘动转子，看叶轮与密封环是否出现相应磨擦现象。2 轴封的装配。对于填料密封，打开填料压盖，切取与轴

7、外周长等长度的盘根数根(其根数依说明书或依泵原旧填料的根数)，然后一根一根的压入，压入时每根接口应180错开，最后装上压盖，慢慢拧紧螺丝。对于机械密封，应看懂其结构特点和将静环、动环、弹簧和压盖按装配顺序，慢慢的安装压紧在泵体上。五、拆装应注意事项 拆卸或装配程序正确。 对一些重要部件拆卸前应做好记号，以备装复时定位。 拆卸的零部件应妥善安放，以防失落。 对各接合面和易于碰伤的地方，需采取必要的保护措施。 工具的选取使用，正确得当。六、思考与讨论1. 离心泵防内漏是靠什么起作用的？拆装过程中应注意那些问题？2. 试述离心泵和往复泵的主要构件和工作原理。3. 离心泵和往复泵的流量调节各有哪几种方

8、式？4. 绘制泵结构装配草图，并标出泵的型号和主要零部件的名称实验二 离心泵性能测定实验一、实验目的1. 了解离心泵输送装置的组成、结构特点，熟练掌握离心泵的基本操作；2. 掌握离心泵特性曲线的概念以及性能参数的测定方法；3. 测定离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、（效率）与Q（流量）之间的特性曲线；4. 熟悉离心泵选用的技术参数，加深对离心泵性能的理解；二、实验设备1、 离心泵； 2、 电动机；3、 加水漏斗；4、 压力表； 5、 调节阀；6、 文丘里流量计；7、 U形压差计；8、 放气夹；9、 平衡夹；10、 压出管；11、 真空表；12、 吸入管；13、 水箱；14.单向阀的

9、滤水器。本实验用离心泵性能测试装置进行实验，图1 离心泵性能实验装置流程图主要有离心泵、吸入管（DN25）和排出管（DN25）、电磁流量计、真空表、功率表等组成。其装置如图1所示。离心泵用单相电动机带动，将水从水槽中吸入，然后由压出管排至水槽。在吸入管内进口处装有滤水器。以免污物进入水泵，滤水器上带有单向阀，以便在起动前可使泵内灌满水。在泵的吸入口和压出口处，分别装有真空表和压力表，以测量水的进出口处的压力，泵的出口管线装有文氏流量计，用来计量水的流量，并装有阀门，用来调节水的流量或管内压力，另用瓦特计测量电动机输入功率。三、实验原理离心泵的性能参数主要有流量（也叫送液能力）、扬程 (也叫压头

10、)、轴功率 和效率。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率及效率均随流量的大小而改变。通常用水通过实验测出、及 之间的关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。 实验方法如下：（1）泵的扬程为： 式中：H2泵出口处的压力表读数，以m水柱(表压)表示； H1泵入口处的真空表读数，以m水柱(表压)表示； h0压力表和真空表测接头之间的垂直距离，m； u2压出管内水的流速，m/s； u1吸入管内水的流速，m/s； g 重力加速度，9.81m/s2 （2）轴功率N，就是泵从电机接受到的实际功率，在本实验中不直接测量轴功率，而是用瓦特计测得电机的输入功率

11、，再由下式求得轴功率。N=N电·电·传式中：N电电动机的输入功率，kW； 电电动机的效率，由电动机效率曲线求得，无因次；本机组电机近似取电0.85； 传联轴器或其他装置的传动效率，无因次，联轴器，取=1。（3）泵的效率即为有效功率与其轴功率之比，由下式求得：=式中：Q泵的流量，m3/s； H泵的压头，m； 水的容重，kg/m3；N有、N 泵的有效功率、轴功率，kW四、实验步骤1、了解设备，熟悉流程及所用仪表。关闭排空阀，向实验水箱中充水至适当的位置。2、检查电机、各类仪表仪器的准备情况。检查轴承润滑情况，盘车，检查泵轴的转动情况。如果泵轴卡住或绣死，应用扳手等工具扳动联轴节

12、使之能灵活转动。3、旋开加水漏斗，微开出口阀，向泵内灌水至满，然后关闭漏斗。4、关闭泵的出口阀门，经指导教师同意，通电开泵。观察出口压力表是否有压力。若有压力，则打开出口阀门，水泵应立即出水。若没有压力，则表示泵没有灌满，或者底阀漏水，应停机修理，重新灌泵。5、慢慢开启出口阀，在运转中要注意安全，防止触电及注意电机是否过热、有噪声或其他故障，如有不正常现象，应立即停车，与指导教师讨论其原因及处理办法。6水泵工作正常后，将出水阀门调至最大，检查各仪表的最大读数。在最大流量与零之间设定810个工况点。7、对选定的每个工况点逐步测量，读取并记录压差计、压力表、真空表、瓦特计的读数。实验中，应经常注意

13、观察泵轴的密封情况，防止泄漏情况发生。若泄漏严重，应停泵后，通过压紧填料盖或者更换填料来减少渗漏。8、测量完毕后，将出水阀门调至微开，切断电源停机停泵。9、整理数据，恢复现场，实验结束。五、数据记录 离心泵性能实验原始数据记录如下表水泵型号： ； 电机转速： 转/分； 电机功率： kW； 压力表与真空表测点高差： mm；吸水管内径： mm； 压水管内径： mm；实验数据记录表序号流量l/s压力表MPa真空表MPa瓦特计读数kW12345678910数据处理：1. 根据实验的原始数据进行数据的计算和处理，计算结果填入实验数据表中2. 写出数据处理的详细计算过程（以第5组数据为例）Q=H=N=3. 用坐标纸绘制、及 特性曲线。六、思考题1. 离