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            泵的基礎,分類及選型原則及經驗

            欄目:技術知識庫 發布時間:2020-04-15

            泵名詞術語

            1、泵――將原動機的機械能轉換成流體能量的機器或機構稱為泵。泵用來增加液體的位能、壓能、動能(高速液流)。

            2、流量――單位時間內流過某一斷面的液體量(體積或質量)。用Q表示。單位是:m3/h、m3/s、l/min。

            3、揚程――單位質量的液體由泵的入口被輸送至出口能量的增值。用H表示。單位是:MPa、m。

            4、轉速――軸單位時間內的轉數。用n表示。單位是:r/min。

            5、配帶功率――原動機的額定功率。用N表示。單位是:kW。

            6、軸功率――原動機傳到泵軸上的功率。用P表示。單位是:kW。

            7、有效功率――又稱輸出功率,單位時間內從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。用Pa表示。單位是:kW。

            8、效率――有效功率和軸功率之比。用η表示。

            9、汽蝕余量――泵吸入口處單位質量液體超出液體汽化壓力的富裕能量(以米液柱表示)。用NPSH表示。單位是:m。

            10、必須汽蝕余量――由泵廠根據試驗確定的汽蝕余量(以米液柱計)。用NPSHr表示。單位是:m。泵汽蝕余量是由泵本身的特性決定的,是表示泵本身抗汽蝕性能的參數。欲提高泵本身的抗汽蝕性能,必須盡量降低汽蝕余量。

            11、吸上真空高度――又稱吸上真空度,從泵基準面算起的吸入口的真空度(以米液柱計)。用Hs表示。單位是:m。國內老式樣本以吸上真空高度反映泵的汽蝕性能,現該指標已淘汰。HsNPSHr值的換算按下式:

            NPSHr≈10—Hs

            12、系列――泵的系列是指泵廠生產的同一類結構和用途的泵。如IS系列清水泵、IH系列化工泵、S系列中開泵等。

            13、粘度--粘度就是潤滑液體的內摩擦阻力。粘度的單位有多種,分別介紹如下。

            1)動力粘度(絕對粘度)μ

            在國際單位制中,如使相距1m、面積各為1m2的兩層平行流體間產生速度為1m/s的相對移動時,所需施加的力為1N。則這種流體的動力粘度就叫1Pa·s(帕·秒)。1Pa·s1N·s /m2,一般常用為mPa。在CGS制中動力粘度單位是P(泊),常嫌P的單位過大而常采用cP(厘泊)。它和國際單位制單位間的關系是:1cP0.001Pa·s。

            2)運動粘度ν

            通常粘度計所測量的不是動力粘度μ,而是μ/ρ,ρ是流體的密度,單位kg/m2 g/cm2。這個比值稱為運動粘度ν,即νμ/ρ。運動粘度在國際單位制中是m2/s,在CGS制中是(St),1St1cm2/s,而實際常用的是厘斯(cSt),1 cSt1mm2/s ,1St100cSt。

            3)條件粘度η

            除了μν 以外,實踐中還常遇到各種條件粘度,如恩氏粘度(oE)、賽氏粘度(SUS、賽氏秒)和雷氏粘度(RSS、雷氏秒)。我國常用的條件粘度有恩氏粘度和賽氏粘度。


            泵分類

            按工作原理和結構泵分類如下:


            選泵原則和步驟

            泵是一種應用非常廣泛、品種繁多的通用機械,正確選擇泵的類型和型號是十分重要的。這直接關系到泵能否達到系統設計要求、泵的可靠性和使用壽命、泵的購置成本和壽命周期內總成本等?,F實中,由于選型不合理,許多泵處于不正常狀態運行,造成能源浪費,維修成本增加,甚至根本不能正常使用。所以,泵的選型需要認真進行,反復比較不同方案的優劣,以保證泵的正常運行。以下是選泵的原則和步驟:

            一、 選泵原則

            1. 滿足要求

            所選泵的性能應滿足工藝流程設計要求。

            2. 選泵從簡

            優先選擇結構簡單的泵。因為結構簡單的泵與結構復雜的泵相比,前者具有可靠性高、維修方便、壽命周期內總成本低等優點。例如:單級泵和多級泵、葉片式泵和往復式泵。

            3. 優選離心泵

            離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩、容易操作和維修方便等特點。因此除以下情況外,應盡可能選用離心泵:

            (1) 有計量要求時,選用計量泵;

            (2) 小流量高揚程時,選用旋渦泵、往復泵;

            (3) 小流量高揚程,且要求流量(壓力)無脈動時,選用旋渦泵;

            (4) 大流量低揚程時,選用軸流泵、混流泵;

            (5) 介質含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,選用旋渦泵;

            (6) 介質粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,選用轉子泵、往復泵(齒輪泵、螺桿泵);

            (7) 對啟動頻繁或灌泵不便的場合,選用有自吸性能的泵,如自吸離心泵、自吸旋渦泵、隔膜泵;

            (8) 有特別需要時,選用其他泵,如:噴射泵、軟管泵等。

            4. 特殊要求

            安裝在爆炸區域或特殊場合的泵,應根據爆炸區域等級,采用防爆電動機或其他有效措施。

            二、 選泵步驟

            1. 確認環境條件

            包括環境溫度、相對濕度、大氣壓力、空氣腐蝕性、危險區域等級、防塵防水要求。

            2. 確認操作條件

            指液體吸入側液面壓力(絕對)、排出側液面壓力、間歇或連續工作、位置固定或移動、安裝維修方便性。

            3. 確認介質性質

            包括介質名稱、溫度、密度、粘度、飽和蒸汽壓力、固體顆粒直徑和含量、氣體的含量、腐蝕性、揮發性、燃爆性、毒性。

            4. 選定泵過流部件的材質

            根據泵送介質的物理化學性質主要考慮以下幾個方面:

            (1) 介質的腐蝕性

            泵過流部件的耐腐蝕性能滿足使用要求即可,不可追求過高的耐腐蝕性能,否則,將大幅度增加泵的購置成本。

            (2) 介質是否含固體顆粒

            因為固體顆粒的硬度和含量直接關系到泵過流部件的耐用性。

            (3) 介質的溫度(壓力)

            介質的溫度(壓力)越高,泵過流部件的材質強度應越高。一般的,溫度>250℃時,應選用鑄鋼件或鋼件。

            (4) 有衛生級或禁止污染要求的介質

            選擇相應的過流部件材質。另外,泵的結構應是便于清洗的。

            5. 選定泵類型

            參考本文“一、選泵原則”。

            6. 選定泵性能參數

            (1)計算法

            A. 流量:它直接關系到整個裝置的生產能力和輸送能力。如工藝設計中能算出泵正常、最小、最大的三種流量。選擇泵時,以最大流量為依據,兼顧正常流量,在沒有最大流量,通??扇≌A髁康?.1倍作為最大流量。

            B. 揚程:一般要用放大5%-10%余量后的揚程來選型。特別注意:離心泵流量、尤其是揚程的余量不宜過大,否則,泵工作時可能發生汽蝕,造成流量、揚程達不到要求。一旦出現這種情況,一般地,可采取切割葉輪外徑或關小泵出口閥門的補救措施。

            C. 功率:一般地,泵配帶功率形式及大小由生產廠選配,并在產品樣本中標出。

            D. 汽蝕余量

            校核泵的裝置汽蝕余量、必須汽蝕余量是否匹配。當不能滿足時,應采取有效措施加以實現。

            (2)類比法、試驗法

            當泵管路系統的阻力值不能準確計算時,可用類比法或試驗法確定所需泵的流量、揚程等性能參數。

            7. 選定泵安裝型式

            根據管路布置、安裝場地選擇臥式、直聯、立式和其它型式(直角式、變角式、轉角式、雙聯式、便拆式)。

            8. 確定泵的臺數和備用率

            對正常運轉的泵,一般只用一臺,因為一臺大泵與并聯工作的兩臺小泵相當,(指揚程、流量相同),大泵效率高于小泵,故從節能角度講寧可選一臺大泵,而不用兩臺小泵,但遇有下列情況時,可考慮兩臺泵并聯合作:

            (1)流量很大,一臺泵達不到此流量。

            (2)對于需要50%備用率的泵,可按兩用一備,共三臺配置。

            (3)對某些大型泵,可選用70%流量要求的泵并聯操作,不用備用泵,在一臺泵檢修時,另一臺泵仍然承擔生產上70%的輸送量。

            (4)必須24小時連續運轉的泵,應運轉一臺,備用一臺 ,維修一臺,共三臺。必要時,可由泵提供商協助選擇。


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