立式循环泵选型时的考虑哪些数据?
参考答案:
1、汽蚀
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
2、汽蚀溃灭
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
3、产生汽蚀的原因及危害
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,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,严重时会将壁厚击穿。
4、汽蚀过程
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
十、什么是泵的特性曲线?
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线,实质上,离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-效率曲线(Q-η),流量-功率曲线(Q-N),流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r),性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程,功率,效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行,即节能,又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。
十一、什么叫泵的效率?公式如何?
指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P
泵的功率通常指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,故又称轴功率,用P表示。
有效功率即:泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。
Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 (KW)
ρ:泵输送液体的密度(kg/m3)
γ:泵输送液体的重度 γ=ρg (N/ m3)
g:重力加速度(m/s)
质量流量 Qm=ρQ (t/h 或 kg/s)
十二、什么是泵的全性能测试台?
能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。国家标准精度为B级。流量用精密蜗轮流量计测定,扬程用精密压力表测定。吸程用精密真空表测定。功率用精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值:n=rQ102计算。
十三、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。
十四、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。
4.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。
5、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。
十五、常见及需要注意的问题
1、电机的选择
电机的选择要留有一定的安全余量。国内厂家经验做法:
轴功率
余量
0.12-0.55kw
1.3-1.5倍
0.75-2.2kw
1.2-1.4倍
3.0-7.5kW
1.15-1.25倍
11kW以上
1.1-1.15倍
2、离心泵启动时要关闭出口阀,轴流泵启动时要打开出口阀。
因离心泵启动时,泵的出口管路内还没水,因此还不存在管路阻力和提升高度阻力,在泵启动后,泵扬程很低,流量很大,此时泵电机(轴功率)输出很大(据泵性能曲线),很容易超载,就会使泵的电机及线路损坏,因此启动时要关闭出口阀,才能使泵正常运行。
离心泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的30%~90%。
轴流泵在零流量时,轴功率为额定工况下轴功率的140%~200%。
所以轴流泵要开阀启动。
3、泵启动前要检查泵轴运动是否正常,是否有卡死想象。点动电机,看运转方向是否正确。
4、泵安装时,泵进出口管路上不能承重。泵轴对中要在注满水的
条件下进行。
5、潜水排污泵长期不用时,应清洗并吊起置于通风干燥处,注意防冻。若置于水中,每15天至少运转30min(不能干磨),以检查其功能和适应性。
决定机械密封寿命长短的关键点
水泵设计 (轴是否偏移, 轴承负载和轴承座的同心度…)
安装 (轴对中是否保持… )
工作点 (是否在高效区, 如在可延长机械密封寿命)
表面材料 (适合介质,碳化硅、碳化钨)
密封润滑 (润滑不好可缩短密封寿命)
应用场合 (如果在高温、高压场合, 密封寿命缩短)
轴承
轴承寿命与其承受负荷有关。
通常情况下轴承寿命为 50,000 hrs (大约6年 24 x 7)
高负荷轴承设计寿命可达10万小时
决定轴承寿命长短的关键点
轴承荷载在设计点
水泵是否在高效区工作 (在高效区工作可延长轴承寿命).
安装/水泵轴对中/泵室
由汽蚀或其他系统原因引起水泵振动将缩短轴承寿命
十六、空调水泵的变频控制原理
(1) 定压差控制:控制供、 回水干管压差保持恒定的控制方法称为定压差控制。供、 回水干管压差不变时水泵提供的扬程保持恒定,故定压差控制又称为定扬程控制。此做法是:根据冷热水循环泵前后的集水器和分水器的静压差,控制冷热水循环泵的转速,使此静压差始终稳定在设定值附近。
(2) 定末端压差控制:控制末端(最不利)环路压差保持恒定的控制方法称为末端压差控制。此做法是:根据空调水系统中处于最不利环路中空调设备前后的静压差,控制冷热水循环泵的转速,使此静压差始终稳定在设定值附近。
(3) 最小阻力控制:最小阻力控制是根据空调冷热水循环系统中各空调设备的调节阀开度,控制冷热水循环泵的转速,使这些调解阀中至少有一个处于全开状态的控制方法。
(4) 温差控制:控制供、回水干管水温差保持恒定的控制方法,称为温差控制。当负荷下降时,如流量保持不变,则回水温度下降,温差相应变小,要保持温差不变,可通过控制温差控制器、变频器来降低水泵转速,减少水流量,此时水泵能耗以转速三次方的关系递减。
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参考答案二:
立式循环泵选型时要注意以下几个方面:
1、泵的工艺流程。
泵的流量、扬程等基本参数应根据工艺要求合理确定。一般认为泵的正常磨损和转速的变化可能会导致扬程下降。因此在选择泵时,泵的扬程可以有2百分之~
5百分之的余量,但不能超过百分之10。基本原则是保证泵在效率高范围内运行。此外,通过计算装置的气蚀余量,可以获得耐腐蚀泵入口状态的信息。
2、介质的腐蚀性和材料的选择。
化学介质种类繁多,性质各异,需要准确的特征参数,尤其是腐蚀性、浓度、挥发性、汽化压力、粘度、密度等。这些性质与材料的选择密切相关,不仅是金属材料,非金属材料和介质也是如此。
3、介质温度。
温度对化学泵的结构选择影响很大,如耐腐蚀泵体的支撑方式、冷却(或保温)系统的设计等,这些都与被输送介质的温度密切相关。
4、主轴密封及其辅助系统的选择。
根据实际案例分析,故障机组由主轴密封引起的比例很高,在某些场合可以达到百分之三十 ~ 百分之四十,因此主轴密封的选择非常重要。
参考答案三:
立式循环泵选型时要注意以下几个方面:
1、泵的工艺流程。
泵的流量、扬程等基本参数应根据工艺要求合理确定。一般认为泵的正常磨损和转速的变化可能会导致扬程下降。因此在选择泵时,泵的扬程可以有2百分之~
5百分之的余量,但不能超过百分之10。基本原则是保证泵在效率高范围内运行。此外,通过计算装置的气蚀余量,可以获得耐腐蚀泵入口状态的信息。
2、介质的腐蚀性和材料的选择。
化学介质种类繁多,性质各异,需要准确的特征参数,尤其是腐蚀性、浓度、挥发性、汽化压力、粘度、密度等。这些性质与材料的选择密切相关,不仅是金属材料,非金属材料和介质也是如此。
3、介质温度。
温度对化学泵的结构选择影响很大,如耐腐蚀泵体的支撑方式、冷却(或保温)系统的设计等,这些都与被输送介质的温度密切相关。
4、主轴密封及其辅助系统的选择。
根据实际案例分析,故障机组由主轴密封引起的比例很高,在某些场合可以达到百分之三十 ~ 百分之四十,因此主轴密封的选择非常重要。
