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水泵知识

工程化工泵选型技巧

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     在实际工程中选用化工离心水泵,既要满足工程对流量、扬程的需要,又能使其稳定、经济地运行。由于对水泵运行特性的不完全了解,及一些偶然因素如周围环境、易损件、密封等无法预先精确计算,给离心泵选型带来很大困难。但这并不是说泵的选型就无法准确的进行,笔者通过长时间的工程积累,总结出一些规律供同行参考。
2 选型
    一般来说,在水泵的说明书及铭牌上会详细给出泵的设计流量Q、扬程H 、转速 、效率 、配套功率P、泵的进水口直径D1。、出水口直径D 、汽蚀余量NPSH 等。从用户来说,达到需要的流量Q,而用电量最小,一次性投入较小,又能够长期稳定的运行,就已经达到目的。根据水泵运行所需功率(P。=K1K2 Q1H1/η1,K1、K2 为常数),Q1、H1、η1分别是运行工况下的流量、扬程、效率,其中Q1流量是由用户决定的,如果扬程H1能够最小,而η1又刚好在最大的区间内,这种效果是最好的。
2.1 确定扬程H。(见图1)
图1
公式1
式中,h。、h 为装置结构设计参数,V =Q1/S2 ,Q1为流量, S2为出水断面截面积,h 是在除水泵内部以外的所有沿程及局部水头损失。
公式2式中 公式2为沿程水头损失,L是整个过流直管的当量长度,λ代表了沿程阻力系数。
第二部分为局部水头损失,其中系数( ξ1、ξ2………ξn)可按设计手册查取。
通过以上的分析、计算出日。,确定Q1、H1后即可选型。
2.2 影响选型因素
(1)在实际使用中,管路会逐渐锈蚀,底阀以及闸阀也不能达到标准开度,结果是( 工业实际管道当量粗糙度)增加, 变大,沿程水头损失增加,局部水头损失增加,假如H1的余量太小,将导致流量的大幅度减少来换得水泵扬程的提高。图2是一般离心泵的运行特性曲线图。

图2

(2)水泵的长期使用会导致水泵密封件的磨损,将有少量的水泄漏到周围。更需要提出的是水泵叶轮凹环间隙的泄漏将随着时间的推移逐渐加大,通过凹环间隙的泄漏量q具体计算如下。
公式4
式中, 为流量系数,可取为0.6;F为过流面积,Πbd;D 为凹环直径,凸环间隙0.15~O.5;H3为凹环两端压力差,可取为0.6H1。这里增加的泄漏量,基本上是额定流量的10 ,而且还没有考虑带前后环,又有回流孔的情况,它导致的直接反映是水泵扬程在额定流量点的扬程减少近5 ~10 ,间接反映是流量减少,消耗的功率增加,有时还有水抽不上来的情况。因此,水泵的扬程应该大于理论计算出来的H1。经过长期的实践统计并结合上述两种情况会导致的扬程降低幅度的分析,如果不考虑一些特殊情况和要求,推荐以下公式,用以选型,它一方面满足用户的使用要求,另一方面,使水泵能够在设计点附近运行,达到经济的、节能的效果。
Q = Q + (0~ 0.1)Q1.
H = H l(0.15~ 0.2)H 1.
(3)不同的厂家配套转速不同。一般而言,转速低,水泵的运行噪声小、振动小,轴承寿命也长,汽蚀性能也会好些。但是水泵的体积会增加,一次性购人成本会大一些。转速,N的确定要综合考虑以上因素。
(4)效率η越高越好,且高效区越宽越好。
(5)配套功率P≥ (1.1~ 1.3)pgQ1/η 才能保证水泵即使在大流量工况下面运行也不至于烧
毁电机。
(6)在合理的安装高度条件下,在常温、1标准大气压下面,泵的汽蚀余量NPSH 有如下公式:
公式5
括号第一部分是从水尖进水法兰到底阀部分所有的沿程水头损失,第二部分是从水泵进水法兰到底阀部分所有的局部水损失,当确实找不到符合条件的水泵时,就要考虑降低水泵的安装高度h 1当介质不为水时,或者大气压不标准时都应该重新计算汽蚀余量和水泵的安装高度h1。

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