浅谈离心泵的最小流量

离心泵的最小流量分为:最小连续稳定流量和最小连续热限制流量。

根据 API 610第10版第3.25和3.26术语定义:

最小连续稳定流量是在不超过本国际标准所规定的振动限制下,泵能够工作的最小流量。

离心泵的振动随着流量而变,通常在最佳效率点流量附近其值最小,并且随着流量的增大或减小而增加。从最佳效率点流量引起振动随流量的变化取决于泵的能量密度,比转速及气蚀比转速。通常,振动的变化随能量密度的增加比转速增高和气时比转速提高而增加。

比转速:

ns=n(q)?/(H)?

ns:比转速,无因次的

n:转速,r/min

q:泵的总流量,m3/s

H:每级扬程,m

气蚀比转速也叫吸入比转速(HG/T20570.05-95,3.0.1.2)

S=n(q)?/(NPSHR)?

式中:

S为气蚀比转速,无因次

n:转速,r/min

q:叶轮每侧进口流量流量,m3/s

对单吸入叶轮为总流量,对双吸入叶轮为总流量的1/2;

能量密度:

能量密度=泵额定功率(KW)×额定转速(r/min),见。《高压锅炉给水泵 技术条件》JB/T8059-2020,第4.9.2

根据这些一般的特征,离心泵的工作流量范围可以分为两个区,一个称为最佳效率区或优先工作区,在此区内,泵再现出低振动,另一个称为允许工作区,此区以这样的流量点来确定,即在此区内的流量下泵的振动较高,但仍然是可以接受的水平。图26中示出这这一概念。除振动之外的其他几种因素,例如,温升随着流量减少而增大或必需汽蚀余量随着流量增大而增大,这两个因素可能会决定允许工作区变得更窄。

最小连续热限制流量是泵能够维持工作而其运行不致被泵抽送液体的温升所伤害的最小流量。

泵的流量低于最小连续稳定流量,会引起泵的振动,噪音超标,轴承寿命缩短等一系列的问题;低于最小连续热限制流量会引起泵的过热和气蚀,影响密封寿命;

苏尔寿公司对最小连续热限制流量给出的一个估算公式:

Qmin=(P×3600)÷(ρ×c×△t)

Qmin:最小连续热限制流量,m3/h;

P:关死点或近关死点的功率,KW;

ρ:液体的密度,kg/m3;

c:液体的比热,KJ/kg.K

△t:允许的温升,℃

化工部设备设计技术中心站,陈伟在《离心泵最小连续流量》提到,泵的温升。由泵内液体功率损失引起的温升△tr和液体等熵压缩引起的温升△tg组成,功率损耗引起的温升△tr由下式确定:

△tr=Hg/1000c(1/η-1)

H:泵的扬程,m

g:9.81㎡/s

c:液体的比热,KJ/kg.K

η:泵的效率;

此公式是把损失的功率都假设转变成介质吸收的热量了。液体等熵压缩引起的温升忽略不计。

一般而言,对原动机输入功率100千瓦以下的泵,可按最小连续热限制流量,确定最小连续流量;对原动机输入功率1000千瓦以上的泵,可按最小连续稳定流量,确定最小连续流量;100-1000KW之间的取两者大值.