（給排水工程專業使用）
編制人：**忠、許霞
審核人：王利平
環境與安全工程學院實驗中心
二○一一年十月
實驗一離心幫浦拆裝實驗
一、 實驗目的
1、了解幫浦的分類與基本工作條件。
2、了解各種型別實物幫浦的結構、組成、工作原理以及效能特點。
3、學會正確拆裝幫浦的方法、步驟和技能，培養動手能力。
4、比較機械密封和填料密封的結構特點及適用場合。
5、繪製幫浦的結構簡圖。
二、實驗裝置和主要工具
各種實體幫浦，包括單級單吸式離心幫浦、單級雙吸式離心幫浦、多級幫浦、管道幫浦、往復幫浦、真空幫浦、自吸幫浦、深井幫浦、潛水幫浦、軸流幫浦、往復幫浦、計量幫浦、磁力幫浦、空氣壓縮機等幫浦。
扳手、鋃頭、螺絲批等工具。
三、實驗原理
通過對各種不同型別的幫浦如單級單吸式離心幫浦、單級雙吸式離心幫浦、多級幫浦、管道幫浦、往復幫浦、真空幫浦、自吸幫浦、深井幫浦、潛水幫浦、軸流幫浦、往復幫浦、計量幫浦、磁力幫浦、空氣壓縮機等的結構和設計特點來了解和分析其工作原理、效能特點和適用場合；通過對幫浦的了解和觀察，正確使用各種工具對單級單吸式幫浦進行拆裝操作；根據通過幫浦的拆卸了解幫浦的具體結構和安裝特點以及各部件的形狀和結構特點，分析設計、加工和工藝特性，並在此基礎上完成幫浦的裝配草圖。
四、實驗步驟
1. 觀察了解各種幫浦模型的外觀、結構、組成、工作原理以及效能特點。
2. 觀察了解各種實體幫浦的外觀、結構、組成、工作原理以及效能特點，分析其工作效能特點和適用場合。
3. 通過對離心幫浦的了解和觀察，擬定幫浦的正確拆卸順序。
4. 使用各種工具小心地按順序對幫浦進行解體，記下拆卸步驟，並在關鍵部位作必要的標記，以備重新安裝時所用。
5. 根據拆卸過程，畫出幫浦的裝配草圖，標明幫浦的型號，標出各主要另部件名稱。
6. 按拆卸的反過程，小心地對幫浦完成重新裝配。
7. 清理物品，現場復原。擦乾淨工具油汙，交還實驗室。
具體拆裝過程如下：
（一） 幫浦的拆卸：
1． 幫浦蓋的拆卸：拆前幫浦蓋與幫浦體聯結處應做好記號，擰下螺母，即可拆下幫浦蓋。
2． 葉輪的拆卸：使用專用工具拆卸離心幫浦葉輪， 用專用扳手拆下葉輪前的反扣螺母及止動墊圈(一般反扣螺母是左旋螺紋)取下止動墊圈， 葉輪即可從軸上取下。
3． 葉輪取下後，可依次從軸上取出平鍵、軸套和機械式軸封裝置的動環。
4． 幫浦體的拆卸：幫浦體是用螺絲與軸承座聯結在一起的。拆前應做好記號，然後擰下螺母，拆下幫浦體，從幫浦體中取出靜環。
5． 拆卸完成。用煤油或輕柴油將解體後的零部件清洗於淨，按照順序放置好，以備檢查和測量。幫浦聯軸器、軸承不必拆卸。
（二）離心幫浦各部件的檢查
1． 葉輪的檢查：葉輪應避免有下列缺陷出現：
⑴表面出現較深的裂紋或開式葉輪的葉瓣斷裂。
⑵表面因腐蝕而出現較多的砂眼或穿孔。一般情況，銅質葉輪穿孔不多時， 可用黃銅補焊。葉輪進口處的劃痕或偏磨現象不太嚴重時， 可用砂布打磨。
⑶輪壁因腐蝕而顯著變薄， 影響了機械強度。
⑷葉輪進口處有較嚴重的磨損而又難以修復。
⑸葉輪已經變形。
2． 幫浦殼的檢查：幫浦殼在工作中，往往會因機械應力或熱應力的作用出現裂紋。檢查時可用手錘輕輕敲幫浦殼，如出現破啞聲， 則表明幫浦殼已有裂紋， 必要時可用放大鏡查詢。
裂紋找到後，可先在裂紋處澆以煤油， 擦乾表面，並塗上一層白粉， 然後用手錘輕敲幫浦殼， 使裂紋內的煤油因受振動而滲出， 浸濕白粉， 從而顯示出一條清晰的黑線，藉此可判明裂紋的走向和長度。如果裂紋出現在承受壓力的地方，則應進行補焊，也可用環氧樹脂修補，如裂紋出現在不受壓力和不起密封作用的地方，即可在裂紋兩端各鑽乙個3mm的小圓孔，以消除區域性應力集中，防止裂紋繼續擴大，如果幫浦殼已無修補的價值，應予以換新。
3． 轉軸的檢查：幫浦軸要求筆直，不得彎曲變形，一般軸的徑向跳動量，中間不超過0.05mm， 兩端不超過0.02mm，否則應校直。幫浦軸的外觀檢查，應避免有下列缺陷出現：
(1) 幫浦軸已產生裂紋。
(2) 表面嚴重磨損或腐蝕而出現較大的溝痕，以至影響軸的機械強度。
(3) 鍵槽扭裂擴張嚴重。
4． 軸承的檢查：檢查軸承是否發現鬆動， 轉動是否靈活等。
5． 檢查葉輪密封環間隙是否合適。通過測量葉輪口外圓和密封環內圓上下、左右兩個位置的直徑， 分別取平均值，其差值的一半為其間隙，間隙太大，會發生內漏，間隙太小，會造成摩擦損壞。
（三）幫浦的組裝：
1． 把葉輪及其鍵、螺母等裝在軸上，裝上幫浦蓋，盤動轉子，看葉輪與密封環是否出現相應磨擦現象。
2． 軸封的裝配。對於填料密封，開啟填料壓蓋，切取與軸外周長等長度的盤根數根(其根數依說明書或依幫浦原舊填料的根數)，然後一根一根的壓入，壓入時每根介面應180錯開，最後裝上壓蓋，慢慢擰緊螺絲。對於機械密封，應看懂其結構特點和將靜環、動環、彈簧和壓蓋按裝配順序，慢慢的安裝壓緊在幫浦體上。
五、拆裝應注意事項
1． 拆卸或裝配程式正確。
2． 對一些重要部件拆卸前應做好記號，以備裝復時定位。
3． 拆卸的零部件應妥善安放，以防失落。
4． 對各接合面和易於碰傷的地方，需採取必要的保護措施。
5． 工具的選取使用，正確得當。
六、思考與討論
1. 離心幫浦防內漏是靠什麼起作用的？拆裝過程中應注意那些問題？
2. 試述離心幫浦和往復幫浦的主要構件和工作原理。
3. 離心幫浦和往復幫浦的流量調節各有哪幾種方式？
4. 繪製幫浦結構裝配草圖，並標出幫浦的型號和主要零部件的名稱
一、實驗目的
1. 了解離心幫浦輸送裝置的組成、結構特點，熟練掌握離心幫浦的基本操作；
2. 掌握離心幫浦特性曲線的概念以及效能引數的測定方法；
3. 測定離心幫浦在一定轉速下，h（揚程）、n（軸功率）、η（效率）與q（流量）之間的特性曲線；
4. 熟悉離心幫浦選用的技術引數，加深對離心幫浦效能的理解；
二、實驗裝置
本實驗用離心幫浦效能測試裝置進行實驗，
圖1 離心幫浦效能實驗裝置流程圖
主要有離心幫浦、吸入管（dn25）和排出管（dn25）、電磁流量計、真空表、功率表等組成。其裝置如圖1所示。
離心幫浦用單相電動機帶動，將水從水槽中吸入，然後由壓出管排至水槽。在吸入管內進口處裝有濾水器。以免汙物進入水幫浦，濾水器上帶有單向閥，以便在起動前可使幫浦內灌滿水。
在幫浦的吸入口和壓出口處，分別裝有真空表和壓力表，以測量水的進出口處的壓力，幫浦的出口管線裝有文氏流量計，用來計量水的流量，並裝有閥門，用來調節水的流量或管內壓力，另用瓦特計測量電動機輸入功率。
三、實驗原理
離心幫浦的效能引數主要有流量（也叫送液能力）、揚程(也叫壓頭)、軸功率和效率η。在一定的型號和轉速下，離心幫浦的揚程h、軸功率及效率η均隨流量的大小而改變。通常用水通過實驗測出—、—及 η—之間的關係，並用曲線表示之，稱為特性曲線。
特性曲線是確定幫浦的適宜操作條件和選用幫浦的重要依據。
實驗方法如下：
（1）幫浦的揚程為
式中：h2—幫浦出口處的壓力表讀數，以m水柱(表壓)表示；
h1—幫浦入口處的真空表讀數，以m水柱(表壓)表示；
h0—壓力表和真空表測接頭之間的垂直距離，m；
u2—壓出管內水的流速，m/s；
u1—吸入管內水的流速，m/s；
g — 重力加速度，9.81m/s2
（2）軸功率n，就是幫浦從電機接受到的實際功率，在本實驗中不直接測量軸功率，而是用瓦特計測得電機的輸入功率，再由下式求得軸功率。
n=n電·η電·η傳
式中：n電—電動機的輸入功率，kw；
η電—電動機的效率，由電動機效率曲線求得，無因次；本機組電機近似取η電＝0.85；
η傳—聯軸器或其他裝置的傳動效率，無因次，聯軸器，取η=1。
（3）幫浦的效率即為有效功率與其軸功率之比，由下式求得：
η==式中：q—幫浦的流量，m3/s；
h—幫浦的壓頭，m；
γ—水的容重，kg/m3；
n有、n —幫浦的有效功率、軸功率，kw
四、實驗步驟
1、了解裝置，熟悉流程及所用儀表。關閉排空閥，向實驗水箱中充水至適當的位置。
2、檢查電機、各類儀表儀器的準備情況。檢查軸承潤滑情況，盤車，檢查幫浦軸的轉動情況。如果幫浦軸卡住或繡死，應用扳手等工具扳動聯軸節使之能靈活轉動。
3、旋開加水漏斗，微開出口閥，向幫浦內灌水至滿，然後關閉漏斗。
4、關閉幫浦的出口閥門，經指導教師同意，通電開幫浦。觀察出口壓力表是否有壓力。若有壓力，則開啟出口閥門，水幫浦應立即出水。
若沒有壓力，則表示幫浦沒有灌滿，或者底閥漏水，應停機修理，重新灌幫浦。
5、慢慢開啟出口閥，在運轉中要注意安全，防止觸電及注意電機是否過熱、有雜訊或其他故障，如有不正常現象，應立即停車，與指導教師討論其原因及處理辦法。
6．水幫浦工作正常後，將出水閥門調至最大，檢查各儀表的最大讀數。在最大流量與零之間設定8～10個工況點。
7、對選定的每個工況點逐步測量，讀取並記錄壓差計、壓力表、真空表、瓦特計的讀數。實驗中，應經常注意觀察幫浦軸的密封情況，防止洩漏情況發生。若洩漏嚴重，應停幫浦後，通過壓緊填料蓋或者更換填料來減少滲漏。
8、測量完畢後，將出水閥門調至微開，切斷電源停機停幫浦。
9、整理資料，恢復現場，實驗結束。
五、資料記錄
離心幫浦效能實驗原始資料記錄如下表
水幫浦型號電機轉速： 轉/分；
電機功率： kw； 壓力表與真空表測點高差： mm；
吸水管內徑： mm； 壓水管內徑： mm；
實驗資料記錄表
資料處理：
1. 根據實驗的原始資料進行資料的計算和處理，計算結果填入實驗資料表中
2. 寫出資料處理的詳細計算過程（以第5組資料為例）
q=h=
n=η=
3. 用座標紙繪製—、—及 η—特性曲線。
六、思考題
1. 離心幫浦啟動前為什麼要灌幫浦？採取什麼措施進行灌幫浦？如何判斷幫浦已經灌好？
2. 為什麼要關閉幫浦出口閥後才能啟動離心幫浦？往復幫浦能否這樣啟動？
3. 為什麼流量越大，入口處真空表的讀數越大，出口處壓力表的讀數越小？
4. 根據實驗資料指出幫浦的設計工況點。
幫浦與風機實驗指導書
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