幫浦的基礎,分類及選型原則及經驗

2022-09-10 18:48:04 字數 3668 閱讀 7388

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幫浦名詞術語

1、幫浦――將原動機的機械能轉換成流體能量的機器或機構稱為幫浦。幫浦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――單位質量的液體由幫浦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――原動機傳到幫浦軸上的功率。用p表示。單位是:kw。

7、有效功率――又稱輸出功率,單位時間內從幫浦中輸送出去的液體在幫浦中獲得的有性能量。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、汽蝕餘量――幫浦吸入口處單位質量液體超出液體汽化壓力的富裕能量(以公尺液柱表示)。用npsh表示。單位是:m。

10、必須汽蝕餘量――由幫浦廠根據試驗確定的汽蝕餘量(以公尺液柱計)。用npshr表示。單位是:

m。幫浦汽蝕餘量是由幫浦本身的特性決定的,是表示幫浦本身抗汽蝕效能的引數。欲提高幫浦本身的抗汽蝕效能,必須盡量降低汽蝕餘量。

11、吸上真空高度――又稱吸上真空度,從幫浦基準面算起的吸入口的真空度(以公尺液柱計)。用hs表示。單位是:

m。國內老式樣本以吸上真空高度反映幫浦的汽蝕效能,現該指標已淘汰。hs與npshr值的換算按下式:

npshr≈10—hs

12、系列――幫浦的系列是指幫浦廠生產的同一類結構和用途的幫浦。如is系列清水幫浦、ih系列化工幫浦、s系列中開幫浦等。

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·s=1n·s /m2,一般常用為mpa。

在cgs制中動力粘度單位是p(泊),常嫌p的單位過大而常採用cp(釐泊)。它和國際單位制單位間的關係是:1cp=0.

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或 g/cm2。這個比值稱為運動粘度ν,即ν=μ/ρ。運動粘度在國際單位制中是m2/s,在cgs制中是(st),1st=1cm2/s,而實際常用的是釐斯(cst),1 cst=1mm2/s ,1st=100cst。

(3)條件粘度η

除了μ和ν 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。

幫浦分類按工作原理和結構幫浦分類如下:

選幫浦原則和步驟

幫浦是一種應用非常廣泛、品種繁多的通用機械,正確選擇幫浦的型別和型號是十分重要的。這直接關係到幫浦能否達到系統設計要求、幫浦的可靠性和使用壽命、幫浦的購置成本和壽命週期內總成本等。現實中,由於選型不合理,許多幫浦處於不正常狀態執行,造成能源浪費,維修成本增加,甚至根本不能正常使用。

所以,幫浦的選型需要認真進行,反覆比較不同方案的優劣,以保證幫浦的正常執行。以下是選幫浦的原則和步驟:

一、 選幫浦原則

1. 滿足要求

所選幫浦的效能應滿足工藝流程設計要求。

2. 選幫浦從簡

優先選擇結構簡單的幫浦。因為結構簡單的幫浦與結構複雜的幫浦相比,前者具有可靠性高、

維修方便、壽命週期內總成本低等優點。例如:單級幫浦和多級幫浦、葉片式幫浦和往復式幫浦。

3. 優選離心幫浦

離心幫浦具有轉速高、體積小、重量輕、結構簡單、輸液無脈動、效能平穩、容易操作

和維修方便等特點。因此除以下情況外,應盡可能選用離心幫浦:

(1) 有計量要求時,選用計量幫浦;

(2) 小流量高揚程時,選用旋渦幫浦、往復幫浦;

(3) 小流量高揚程,且要求流量(壓力)無脈動時,選用旋渦幫浦;

(4) 大流量低揚程時,選用軸流幫浦、混流幫浦;

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

(6) 介質粘度較大(大於650~1000mm2/s)時,選用轉子幫浦、往復幫浦(齒輪幫浦、螺桿幫浦);

(7) 對啟動頻繁或灌幫浦不便的場合,選用有自吸效能的幫浦,如自吸離心幫浦、自吸旋渦幫浦、隔膜幫浦;

(8) 有特別需要時,選用其他幫浦,如:噴射幫浦、軟管幫浦等。

4. 特殊要求

安裝在**區域或特殊場合的幫浦,應根據**區域等級,採用防爆電動機或其他有效

措施。二、 選幫浦步驟

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. 選定幫浦過流部件的材質

根據幫浦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

幫浦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,將大幅度增加幫浦的購置成本。

(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係到幫浦過流部件的耐用性。

(3) 介質的溫度(壓力)

介質的溫度(壓力)越高,幫浦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) 有衛生級或禁止汙染要求的介質

選擇相應的過流部件材質。另外,幫浦的結構應是便於清洗的。

5. 選定幫浦型別

參考本文「一、選幫浦原則」。

6. 選定幫浦效能引數

(1)計算法

a. 流量:它直接關係到整個裝置的生產能力和輸送能力。

如工藝設計中能算出幫浦正常、最小、最大的三種流量。選擇幫浦時,以最大流量為依據,兼顧正常流量,在沒有最大流量,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。

b. 揚程:一般要用放大5%-10%餘量後的揚程來選型。

特別注意:離心幫浦流量、尤其是揚程的餘量不宜過大,否則,幫浦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,可採取切割葉輪外徑或關小幫浦出口閥門的補救措施。

c. 功率:一般地,幫浦配帶功率形式及大小由生產廠選配,並在產品樣本中標出。

d. 汽蝕餘量

校核幫浦的裝置汽蝕餘量、必須汽蝕餘量是否匹配。當不能滿足時,應採取有效措施加以實現。

(2)模擬法、試驗法

當幫浦管路系統的阻力值不能準確計算時,可用模擬法或試驗法確定所需幫浦的流量、揚程等效能引數。

7. 選定幫浦安裝型式

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. 確定幫浦的台數和備用率

對正常運轉的幫浦,一般只用一台,因為一台大幫浦與併聯工作的兩台小幫浦相當,(指揚程、流量相同),大幫浦效率高於小幫浦,故從節能角度講寧可選一台大幫浦,而不用兩台小幫浦,但遇有下列情況時,可考慮兩台幫浦併聯合作:

(1)流量很大,一台幫浦達不到此流量。

(2)對於需要50%備用率的幫浦,可按兩用一備,共三颱配置。

(3)對某些大型幫浦,可選用70%流量要求的幫浦併聯操作,不用備用幫浦,在一台幫浦檢修時,另一台幫浦仍然承擔生產上70%的輸送量。

(4)必須24小時連續運轉的幫浦,應運轉一台,備用一台 ,維修一台,共三颱。必要時,可由幫浦提供商協助選擇。

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