專利名稱：立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種臺式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺，特別是帶立屏的臺式水泵串并 聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺。技術(shù)背景水泵串、并聯(lián)運(yùn)行是高等工程教育和職業(yè)技術(shù)教育中"流體機(jī)械"、"泵 與風(fēng)機(jī)"等課程中的重要內(nèi)容，也是工業(yè)生產(chǎn)中水泵運(yùn)行的基本組合方式。傳 統(tǒng)的串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺體積較大，固定在地上，占用實(shí)驗(yàn)室場地。由于成本高，通 常只能每次開一組實(shí)驗(yàn)。不僅維護(hù)量大，而且實(shí)驗(yàn)周期長，嚴(yán)重影響教學(xué)進(jìn)度。 近年來， 一些教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備生產(chǎn)廠家也開發(fā)了不同形式的臺式水泵串、并聯(lián)綜 合實(shí)驗(yàn)臺，但這些廠家的設(shè)計(jì)主要以理論驗(yàn)證為主要目的，其管系及泵的布置 方式與實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)存在較大差異，儀表的安裝也比較松散零亂。在高等工 程教育和職業(yè)教育中，不利于學(xué)生工程意識與工程能力的培養(yǎng)和提高。發(fā)明內(nèi)容針對上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種系統(tǒng)布局接近工程實(shí)際，能夠?qū)?儀表進(jìn)行集中布置與監(jiān)視，同時(shí)便于操作、觀察、理解和維護(hù)的水泵串、并聯(lián) 綜合實(shí)驗(yàn)臺。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺，它是在普通桌式實(shí)驗(yàn)臺的臺面上固定一面 立屏，在立屏上部開有六個(gè)安裝壓力表的圓孔，用于嵌入入口總管真空表、一 號泵入口真空表、二號泵入口真空表、 一號泵出口壓力表、二號泵出口壓力表、出口總管壓力表；這些表均通過軟管分別與入口總管真空測點(diǎn)、 一號泵入口真空測點(diǎn)、二號泵入口真空測點(diǎn)、 一號泵出口壓力測點(diǎn)、二號泵出口壓力測點(diǎn)、 出口總管壓力測點(diǎn)相連接。在立屏下部開有兩個(gè)拱形孔，分別用于布置一號泵和二號泵，兩個(gè)泵平行 布置，固定在臺面上。入口總管從臺面下的進(jìn)水箱開始，經(jīng)入口閥穿過臺面與桌面前緣平行布置 在臺面前部，再經(jīng)第一個(gè)三通分為兩路 一路經(jīng)第一切換閥、第二個(gè)三通與一 號泵入口相連；另一路經(jīng)支路流量計(jì)與二號泵入口相連。一號泵出口管與第四個(gè)三通的一端連接，二號泵出口管與第三個(gè)三通的一 端連接，第三切換閥安裝在第三個(gè)三通與第四個(gè)三通之間的管路上；切換管路的一端與第二個(gè)三通連接，另一端與二號泵出口管上的第三個(gè)三 通連接，第二切換閥安裝在切換管路上。出口總管的一端安裝有第四個(gè)三通，另一端經(jīng)出口彎頭引向出口水箱；出 口總管上安裝有總管流量計(jì)、出口調(diào)節(jié)閥；切換管路、二號泵出口管、出口總管和U型管差壓計(jì)固定在立屏上；U型管 差壓計(jì)分別與支路流量計(jì)和出口總管流量計(jì)用軟管連接。所述的出口水箱通過兩個(gè)鋁制支架固定在立屏一側(cè)的臺面上 ，出口水箱通過下水管與進(jìn)水箱連通。兩個(gè)泵的啟停通過裝在臺面?zhèn)确降拈_關(guān)控制。本發(fā)明的有益效果為-.1. 泵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，直觀，布置接近工程實(shí)際，便于理解和操作，便于工 科教學(xué)中的理論聯(lián)系實(shí)際。2. 壓力表集中在立屏上顯示，便于數(shù)據(jù)的讀取、檢査、記錄，符合工程應(yīng) 用方式；兩個(gè)差壓計(jì)在立屏上布置均衡，也便于讀取和比較。3. 實(shí)驗(yàn)臺整體結(jié)構(gòu)緊湊、美觀，占地小，移動(dòng)方便。


圖l管路系統(tǒng)原理2臺架的結(jié)構(gòu)圖3出口水箱與支架透視4出口水箱的連接分解5出口水箱連接6臺面管道的支撐件結(jié)構(gòu)7立屏管道的支撐件結(jié)構(gòu)8壓力表的連接9立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺透視圖 圖10 —號泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的流量-揚(yáng)程曲線 圖ll 二號泵單獨(dú)運(yùn)行時(shí)的流量-揚(yáng)程曲線 圖12兩臺泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的流量-揚(yáng)程曲線 圖13兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的流量-揚(yáng)程曲線圖中進(jìn)水箱1、入口閥2、入口總管真空表3、支路流量計(jì)4、第一切換 閥5、第二切換閥6、 一號泵入口真空表7、 二號泵入口真空表8、 一號泵9、 二 號泵10、 一號泵出口壓力表11、 二號泵出口壓力表12、第三切換閥13、出口 總管壓力表14、出口總管流量計(jì)15、出口調(diào)節(jié)閥16、出口水箱17、入口總管 18、 一號泵入口管19、 一號泵出口管21、切換管路22、 二號泵出口管23、出 口總管24、立屏25、臺面26、圓孔27 32、拱形孔33、 34、鋁制支架35、下 水管36、螺栓41、支撐件42、支撐件47、軟管53、 U型管差壓計(jì)54、 55、泵 的開關(guān)56、出口彎頭57、第一個(gè)三通61、第二個(gè)三通60、第三個(gè)三通59、第 四個(gè)三通58。以附圖為實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明-立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺，它是在普通桌式實(shí)驗(yàn)臺的臺面26上固定一 面立屏25，在立屏上部開有六個(gè)安裝壓力表的圓孔27 32，用于嵌入入口總管 真空表3、 一號泵入口真空表7、 二號泵入口真空表8、 一號泵出口壓力表ll、 二號泵出口壓力表12和出口總管壓力表14;這些表通過臺面下和立屏背面的軟 管分別與入口總管真空測點(diǎn)、 一號泵入口真空測點(diǎn)、二號泵入口真空測點(diǎn)、一 號泵出口壓力測點(diǎn)、二號泵出口壓力測點(diǎn)、出口總管壓力測點(diǎn)相連接。各表的 表盤在立屏的正面顯示，各真空測點(diǎn)及壓力測點(diǎn)的位置為圖1中管路上，各表 的附圖標(biāo)記位置上。如，入口總管真空表3的真空測點(diǎn)位于入口閥2和第一個(gè) 三通61間的管路上。選擇兩臺相同型號的微型離心泵作為實(shí)驗(yàn)用的一號泵9和二號泵10，穿過立 屏下部開的兩個(gè)拱形孔33、 34，見圖2，兩個(gè)泵平行布置，固定在臺面26上。入口總管18從臺面下的進(jìn)水箱1開始，經(jīng)入口閥2穿過臺面26與桌面前 緣平行布置在臺面前部，再經(jīng)第一個(gè)三通61分為兩路 一路經(jīng)第一切換閥5、 第二個(gè)三通60與一號泵9入口相連，第一切換閥5連接在一號泵入口管19上； 另一路經(jīng)二號泵入口管20與二號泵10入口相連，二號泵入口管20上連接著支 路流量計(jì)4。一號泵出口管21與第四個(gè)三通58的一端連接，二號泵出口管路23與第三 個(gè)三通59的一端連接，第三切換閥13安裝在第三個(gè)三通59與第四個(gè)三通58 之間的管路上。切換管路22的一端與第二個(gè)三通60連接，另一端與二號泵出口管23上的 第三個(gè)三通59連接，第二切換閥6安裝在切換管路22上。安裝有第四個(gè)三通58，另一端經(jīng)出口彎頭57引向出口 水箱17;出口總管24上安裝有出口總管流量計(jì)15、出口調(diào)節(jié)閥16。一號泵出口管21、切換管路22、 二號泵出口管23、出口總管24、和U型 管差壓計(jì)54、 55固定在立屏25上，管路采用有機(jī)玻璃管。U型管差壓計(jì)54、 55分別與支路流量計(jì)4和出口總管流量計(jì)15用軟管連接。一號泵、二號泵的進(jìn)、出口以及流量計(jì)均通過法欄結(jié)構(gòu)與其管道連接。所述的出口水箱17為一有機(jī)玻璃水箱，見圖3、 4、 5。兩個(gè)鋁制支架35通 過其上孔39、 40與出口水箱17的底面上的螺栓41連接，又通過兩個(gè)鋁制支架 35上的孔37、 38用螺絲固定在立屏25—側(cè)的臺面26上；出口水箱17通過下 水管36與進(jìn)水箱l連通。壓力表的銅管52，見圖8，其下端53與通過實(shí)驗(yàn)臺面下的軟管與壓力測點(diǎn)連 通。兩個(gè)U型管差壓計(jì)的兩端分別通過軟管與文丘里流量計(jì)的兩個(gè)壓力測點(diǎn)連 接。流量計(jì)也可采用孔板流量計(jì)。泵的啟停通過裝在臺面?zhèn)确降呐c電源連接的開關(guān)控制。離心泵9、 10采用微型離心泵，參數(shù)范圍流量Q=4 20 m3/h，揚(yáng)程H=4. 6 12m轉(zhuǎn)速n=2800r/min，配帶功率Pn=0. 18 0. 75kw， 入口直徑Dl=30 54mm; 壓力表、真空表(3、 7、 8、 11、 12、 14)選用普通壓力表、真空表；管道采用 六分有機(jī)玻璃管；切換閥5、 6、 13采用普通銅調(diào)節(jié)閥，手動(dòng)操作，便于學(xué)生動(dòng) 手實(shí)踐和對系統(tǒng)的理解。第一、二、三切換閥5、 6、 13用于進(jìn)行水泵串、并聯(lián)運(yùn)行的切換。當(dāng)?shù)谝?、二切換閥5、 6關(guān)閉而第三切換閥13打開時(shí)，系統(tǒng)處于單泵運(yùn)行狀 態(tài)；當(dāng)?shù)诙袚Q閥6關(guān)閉而第一、三切換閥5、 13打開時(shí)，系統(tǒng)處于兩臺泵并聯(lián) 運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝弧⑷袚Q閥5、 13關(guān)閉而第二切換閥6打開時(shí)，系統(tǒng)處于兩臺泵串聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)。如圖2所示，制作一個(gè)帶桌斗的實(shí)驗(yàn)桌，采用一塊整板插入桌面并與桌臺兩 側(cè)面板連接，桌面上是立屏25,桌面下是桌子的后面板。在立屏上部平行開六 個(gè)比壓力表直徑略大的圓孔27 32，孔的間距應(yīng)均勻美觀。立屏下部與桌面相 接處開兩個(gè)拱形孔33、 34，立屏左邊緣與臺面的左邊緣留出一定的空間安裝出 口水箱17。支撐件42和支撐件47，見圖6 7。通過孔45和46將支撐件42固定在臺面上， 其上的孔43用于支撐臺面上的水管路，如入口總管18、 一號泵入口管19、 二號 泵入口管20。通過孔51和52將支撐件47固定在立屏上，其上的孔43用于支撐立 屏25上的出水管路，如一號泵出口管21、切換管路22、 二號泵出口管23、出口 總管24。如圖8，壓力表從立屏25后部嵌入立屏上的圓孔27 32中。壓力表、真空表 下連接銅管，銅管上有工程應(yīng)用中常見的結(jié)構(gòu)——壓力表彎，銅管下端通過軟 管53與測點(diǎn)相聯(lián)。類似的，立屏上布置的U型管差壓計(jì)54、 55分別通過軟管，從立屏后側(cè)和臺面下與測點(diǎn)相連。圖9為立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺透視圖，泵的開關(guān)56布置在右側(cè)臺面下 方的側(cè)面板外側(cè)，其開關(guān)與電源連接。出口管路24上裝有可旋轉(zhuǎn)的彎頭57，用 于管路沖水。圖10 13是根據(jù)該實(shí)驗(yàn)臺的一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制的性能曲線，實(shí)踐表明，該 發(fā)明的應(yīng)用效果良好。該發(fā)明的實(shí)驗(yàn)過程如下-l.準(zhǔn)備階段將系統(tǒng)入口閥2關(guān)閉，其他閥打開，將出口彎頭57向上旋轉(zhuǎn)，使管出口向.6說明書第7/7頁上。然后向一號泵和二號泵內(nèi)沖水；沖水完成后將出口管轉(zhuǎn)回向下。關(guān)閉出口 調(diào)節(jié)閥16，打開入口閥2。檢査真空表3、 7、 8和壓力表11、 12、 14及U型管差壓 計(jì)54、 55的指示為零。2. 單泵實(shí)驗(yàn)關(guān)閉第一和第二切換閥5、 6，打開第三切換閥13和出口調(diào)節(jié)閥16，按下二 號泵10啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)處于單泵運(yùn)行狀態(tài)。逐漸打開出口調(diào)節(jié)閥16，分別記錄 不同工況下的差壓計(jì)讀數(shù)和壓力表讀數(shù)。經(jīng)修正計(jì)算后，可繪出單泵運(yùn)行時(shí)的 流量——揚(yáng)程性能曲線(圖ll)。類似地，也可以用一號泵進(jìn)行單泵實(shí)驗(yàn)(圖IO)。3. 雙泵串聯(lián)實(shí)驗(yàn)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥16，將流量降至零，進(jìn)行單泵向雙泵運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。打開切 換闊6，關(guān)閉切換閥5、 13，維持二號泵10運(yùn)行，并按下一號泵9啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng) 處于兩臺泵串聯(lián)運(yùn)行狀態(tài)。逐漸打開出口調(diào)節(jié)閥16，分別記錄不同工況下的差 壓計(jì)讀數(shù)和壓力表讀數(shù)。經(jīng)修正計(jì)算后，繪出兩臺泵串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的流量——揚(yáng) 程性能曲線(圖12)。4. 雙泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)關(guān)閉出口調(diào)節(jié)閥16，將流量降至零，進(jìn)行雙泵串聯(lián)向并聯(lián)運(yùn)行的轉(zhuǎn)換。打 開切換閥5、 13，關(guān)閉切換閥6，維持兩臺泵運(yùn)行，系統(tǒng)處于兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行狀 態(tài)。逐漸打開出口調(diào)節(jié)閥16，分別記錄不同工況下的差壓計(jì)讀數(shù)和壓力表讀數(shù)。 經(jīng)修正計(jì)算后，繪出兩臺泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的流量——揚(yáng)程性能曲線(圖13)。
權(quán)利要求
1.一種立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于在臺面(26)上固定一面立屏(25)，在立屏上部開有六個(gè)安裝壓力表的圓孔(27～32)，用于嵌入入口總管真空表(3)、一號泵入口真空表(7)、二號泵入口真空表(8)、一號泵出口壓力表(11)、二號泵出口壓力表(12)、出口總管壓力表(14)；這些表均通過軟管分別與入口總管真空測點(diǎn)、一號泵入口真空測點(diǎn)、二號泵入口真空測點(diǎn)、一號泵出口壓力測點(diǎn)、二號泵出口壓力測點(diǎn)、出口總管壓力測點(diǎn)相連接；在立屏下部開有兩個(gè)拱形孔(33、34)，分別用于布置一號泵(9)和二號泵(10)，兩個(gè)泵平行布置，固定在臺面(26)上；入口總管(18)從臺面下的進(jìn)水箱(1)開始，經(jīng)入口閥(2)穿過臺面(26)與桌面前緣平行布置在臺面前部，再經(jīng)第一個(gè)三通(61)分為兩路一路經(jīng)第一切換閥(5)、第二個(gè)三通(60)與一號泵(9)入口相連；另一路經(jīng)支路流量計(jì)(4)與二號泵(10)入口相連；一號泵出口管(21)與第四個(gè)三通(58)的一端連接，二號泵出口管(23)與第三個(gè)三通(59)的一端連接，第三切換閥(13)安裝在第三個(gè)三通(59)與第四個(gè)三通(58)之間的管路上；切換管路(22)的一端與第二個(gè)三通(60)連接，另一端與二號泵出口管(23)上的第三個(gè)三通(59)連接，第二切換閥(6)安裝在切換管路(22)上；出口總管(24)的一端安裝有第四個(gè)三通(58)，另一端經(jīng)出口彎頭(57)引向出口水箱(17)；出口總管(24)上安裝有總管流量計(jì)(15)、出口調(diào)節(jié)閥(16)；一號泵出口管(21)、切換管路(22)、二號泵出口管(23)、出口總管(24)、和U型管差壓計(jì)(54、55)固定在立屏(25)上；U型管差壓計(jì)(54、55)分別與支路流量計(jì)(4)和出口總管流量計(jì)(15)用軟管連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種立屏式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺，其特征是-出口水箱(17)通過兩個(gè)鋁制支架(35)固定在立屏(25) —側(cè)的臺面(26) 上；出口水箱(17)通過下水管(36)與進(jìn)水箱(1)連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種帶立屏的臺式水泵串并聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)臺。其中，臺架由臺面和立屏構(gòu)成。立屏上固定壓力表或真空表，各表與各自的測點(diǎn)連接。穿過立屏下的兩個(gè)拱形孔平行固定兩臺水泵。進(jìn)水管路布置在臺面上，出水管路布置在立屏上。采用文丘里流量計(jì)或孔板流量計(jì)和U型管差壓計(jì)作為流量檢測裝置。采用壓力表作為壓力檢測裝置，通過閥門的切換和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)水泵串并聯(lián)運(yùn)行方式的切換和流量、揚(yáng)程的改變，從而達(dá)到串并聯(lián)性能綜合實(shí)驗(yàn)的目的。本發(fā)明采用接近工程實(shí)際的管路系統(tǒng)布局，同時(shí)用立屏實(shí)現(xiàn)了儀表的集中布局，清楚地顯示了泵與管路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，便于工科學(xué)生理解和掌握有關(guān)知識。能夠?yàn)閷W(xué)校的水泵串并聯(lián)教學(xué)提供更多接近工程實(shí)際的實(shí)踐信息。
文檔編號G09B25/00GK101236708SQ20081010125
公開日2008年8月6日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月3日
發(fā)明者宋涇舸 申請人:北京交通大學(xué)