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服务指南

泵的基础知识与水泵选型及空调水泵的变频控制(三)

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来源:
网络转载
发布时间:
2016/09/06 11:21
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四、泵的选型:
  选型依据:我们要选择什么样的泵,需要哪些条件依据 ?
  1、介质的特性:介质名称、密度、粘度、腐蚀性、毒性等。
  a. 介质名称:清水、污水、石油等。当介质含气量>75%时,最好选用齿轮泵或者螺杆泵。
  b. 密度:离心泵的流量与密度无关;离心泵的扬程与密度无关;离心泵的效率不随密度改变;当密度≠1000Kg/m3时,电机的功率应该为一般功率与介质相对清水密度比的乘积,以防电机过载超流。
  c. 粘度:介质的粘度对泵的性能影响很大,粘度过大时,泵的压头(扬程)减小,流量减小,效率下降,泵的轴功率增大。
  当粘度增加时,泵的扬程曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随之下降,而功率则随之上升,因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能,当输送粘性介质时应进行换算。
  d. 腐蚀性:介质有腐蚀时,采用抗腐蚀性能好的材料。
  e. 毒性:考虑密封方式,可采用干气密封等。
2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。
  根据颗粒直径、含量多少,可选择采用单流道、双流道、多流道形式的叶轮。颗粒含量>60%时,考虑采用渣浆泵。
  3、介质温度:(℃)
高温介质需考虑密封材料的选择及材料的热膨胀系数。介质温度偏低时,考虑采用低温润滑油和低温电机。
  4、所需要的流量:(Q)
  a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。
  b、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。
  c、如果基本数据只给质量流量,应换算成体积流量。
  5、扬程:水泵的扬程大约为提水高度的1.15~1.2倍(使用于补水泵只给出系统图需要计算扬程的状况)。如遇到只给出最小流量、最大流量及相对应的扬程,应尽可能按大流量选择。
  因为:a、高扬程的泵用于低扬程,便会出现流量过大,导致电机超载,若长时间运行,电机温度升高,甚至烧毁电机。
  b、小流量泵在大流量下运行时,会产生汽蚀,泵长时间汽蚀,影响水泵过流部件的寿命。
  五、泵的汽蚀:
  1、汽蚀形成:泵在运转中,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的该液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,形成气泡,当含有大量气泡的液体流进叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁击穿。
  2.汽蚀的危害:
  a、叶轮上留下打击状的坑;影响叶轮的使用寿命。
  b、设备产生振动。
  c、增加噪音。
  d、轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低。低比转速泵随汽蚀性能下降明显,高比转速泵,当汽蚀达到一定程度时,性能开始下降。
  e、 严重的汽蚀会产生很强的噪音,并缩短水泵的使用寿。
  f、 估算来讲,损失最大占设计扬程的3%。
  g、 对于多级水泵, 汽蚀只会对第一级叶轮产生影响。
3、泵汽蚀的基本关系式为:NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa,式中:
NPSHa—装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,是指在现场条件下的汽蚀余量。它可也根据系统的设计图纸计算出来,越大越不易汽蚀;
  NPSHr—泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量,是指水泵的一个特性数据,它是由水泵制造厂商提供的。该数值在水泵的性能图表中已经被标示出来,越小泵抗汽蚀性能越好;
  NPSHc—临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀量;
  [NPSH]—许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量。
  为保证系统的安全运行:实际汽蚀余量值(NPSHa)必须要 高于 设计汽蚀余量值(NPSHr),即:NPSHa > NPSHr。
5.实际汽蚀余量(NPSHa)的计算公式 :NPSHa = (Hz-Hf) +(Hp–Hvp),其中:
  Hp = 水泵入口处液体表面的绝对压力 (m)
  Hz = 液体距离水泵中心线的静态高差 (m)
注: 对于立式水泵 以第一级叶轮的中心线为准。
  Hf = 管路系统入口处摩擦和入口损失包括动压头。(m)
  Hvp = 在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。(m)
  如果NPSHA数值很小,建议选择:更大一些型号的水泵或转速更慢一些的水泵。
  4、防止汽蚀的措施:防止泵发生汽蚀从两方面考虑,即增大NPSHa和减小NPSHr,常用的以下几种方法。
  a、减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度);
  △h=10m- NPSH-∑h
  ∑h:管路阻力,也叫安全系数,取:0.5~1.0m水柱
  △h:吸程
  b、增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;
  c、尽量调小流量,防止泵长时间在大流量下运行;
  d、在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀;
  e、加诱导轮或增加叶轮进口处的光洁度。
  f、对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料。

 

(未完待续)