你知道泵的設(shè)計選型基本要素是哪些嗎?今天就和AQUA愛克泳池設(shè)備小編一起來看一下吧。
(一)泵的主要性能參數(shù)
泵的性能參數(shù)主要有流量和揚程,此外還有軸功率、效率、轉(zhuǎn)速和必需汽蝕裕量等。
1. 流量是指單位時間內(nèi)通過泵出口輸出的液體量,一般采用體積流量或質(zhì)量流量。泵在單位時間內(nèi),實際輸送液體的體積稱為泵的流量。
通常用字母Q 表示。單位是:m3/h、L/s。
水泵的流量,即出水量,一般不宜選得過大,否則,增加購買水泵的費用;流量大,功率大,還會增加線路、電器控制方面的費用。應(yīng)具體問題具體分析。
2.揚程是指單位重量液體流經(jīng)泵以后能量的增加值,即液體在泵出口和進(jìn)口的水壓之差,通常用字母 H 表示。單位是:m。標(biāo)準(zhǔn)用:Pa、hpa、KPa、MPa。另外還有:mmhg、 kgf/cm2。所謂揚程是指所需要的總揚程,而不是提水高度,這一點對選擇水泵尤為重要。水泵揚程大約為提水高度的1.15~1.20倍。如:某水源到用水處的垂直高度20米,其所需揚程大約為23~24米。選擇水泵時應(yīng)使水泵樣本(銘牌)上的揚程最好與所需揚程接近,這樣的情況下,水泵的效率最高,使用會更經(jīng)濟(jì)。但并不一定要求絕對相等,一般偏差只要不超過20%,泵都能在較節(jié)能的情況下工作。
3.進(jìn)口壓力Ps 和出口壓力Pd ,進(jìn)、出口壓力指泵進(jìn)出口管法蘭處的壓力,進(jìn)出口壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封的要求。
4.溫度T 指泵的進(jìn)口介質(zhì)溫度,一般應(yīng)給出工藝過程中泵進(jìn)口介質(zhì)的正常、最低和最高溫度。
5.裝置汽蝕余量NPSHa,也稱有效汽蝕余量。
6.操作狀態(tài):分連續(xù)操作和間歇操作兩種。
7.泵的性能曲線
通常把表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為泵的性能曲線或特性曲線,實質(zhì)上,泵性能曲線是液體在泵內(nèi)運動規(guī)律的外部表現(xiàn)形式,通過實測求得。特性曲線包括:流量-揚程曲線(Q - H ),流量-效率曲線(Q - η),流量-功率曲線( Q-N ),流量-汽蝕余量曲線(Q -( NPSH )r ),性能曲線的作用是泵任意的流量點,都可以在曲線上找出一組與其相對的揚程、功率、效率和汽蝕余量值,這一組參數(shù)稱為工作狀態(tài),簡稱工況或工況點,離心泵最高效率點的工況稱為最佳工況點,最佳工況點一般為設(shè)計工況點。
(二)輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能
輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能直接影響泵的性能、材料和構(gòu)造,是選型時需要考慮的重要因素。介質(zhì)的物理化學(xué)性能包括:介質(zhì)名稱、介質(zhì)特性(如腐蝕性、耐腐蝕性、毒性等)、固體顆粒含量及顆粒大小、比重、密度、粘度,汽化壓力等。必要時還應(yīng)列出介質(zhì)中的氣體含量,說明介質(zhì)是否易結(jié)晶。
(三)現(xiàn)場條件
1、現(xiàn)場條件包括泵的安裝位置(室內(nèi)、室外),環(huán)境溫度,相對濕度,大氣壓力,大氣腐蝕狀況及危險區(qū)域的劃分等級條件。危險區(qū)域包括:易燃、易爆、易毒、高溫、高空等特殊場合。
2、其它因素:選型時要考慮場地條件的限制、工程造價、安裝高度等,從而決定采用何種結(jié)構(gòu)形式的泵型,如臥式泵、立式泵、液下泵、自吸泵等。
泵的選型原則
泵的選型就是根據(jù)泵的工作環(huán)境、條件,泵正常運行必需的性能參數(shù),以及被輸送介質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)全面地考慮泵裝置系統(tǒng)中泵的技術(shù)性能指標(biāo)、泵材質(zhì)選用、電動機(jī)的匹配、密封的可靠性及節(jié)能、使用維護(hù)等綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的要求,在定型的泵產(chǎn)品中選擇出最合適的泵類型與型號規(guī)格。
合理選泵的原則,還要綜合考慮泵機(jī)組和泵站的投資和運行費用等綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),使之符合經(jīng)濟(jì)、安全、適用的原則。具體來說,有以下幾個方面:
1. 必須滿足使用流量和揚程、壓力、溫度、汽蝕余量、吸程等工藝參數(shù)的要求,即要求泵的運行工況點(裝置特性曲線與泵的性能曲線的交點)經(jīng)常保持在高效區(qū)間運行,這樣既省動力又不易損壞機(jī)件。
2.所選擇的水泵既要體積小、重量輕、造價便宜,又要具有良好的特性和較高的效率;投資少,運行、維護(hù)費用低。是技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理,成熟可靠的產(chǎn)品,并具有較高的靈活性,即能夠滿足運行方式的需要。
3.具有良好的抗汽蝕性能,這樣既能減小泵房的開挖深度,又不使水泵發(fā)生汽蝕,運行平穩(wěn)、壽命長,可靠性高、噪聲低、振動小。
4.綜合考慮到初始采購費、運轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本最低。
5.必須滿足介質(zhì)特性的要求。
①對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵。
②對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求過流部件采用耐腐蝕性材料。A、過流零部件和軸封等應(yīng)符合被輸送液體的腐蝕性(pH 值)要求;B、腐蝕性較強(qiáng)的液體過流部件應(yīng)選用非金屬材料制造,如:氟塑料、陶瓷、玻璃鋼、石墨等;C、一般情況下,金屬泵耐磨、耐壓、耐高溫的性能優(yōu)于非金屬泵,而非金屬泵的耐腐蝕性能優(yōu)于金屬泵。
③對輸送腐蝕性液體含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求過流部應(yīng)選用既耐腐蝕又耐磨的金屬耐腐蝕材料制造,如高硅鑄鐵、雙相不銹鋼、鎳鉻合金、特種合金鋼等。必要時軸封應(yīng)采用清潔液體沖洗。
④根據(jù)被輸送液體中所含固定顆粒的大小、含量的比例來選擇不同的過流部件。A 、輸送的液體中含固體顆粒較大、較多時,可選擇無堵塞設(shè)計的過流部件泵,如旋流泵、單通道葉輪泵;B、根據(jù)被輸送液體中所含的固體物的硬度、含量及腐蝕性來選擇過流部件的材料。
⑤對有毒性、易燃、易爆、有異味的液體,貴重介質(zhì),無菌輸送、真空輸送等應(yīng)符合不允許泄露的原則,要求泵的密封部分安全可靠或選擇屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵等。
⑥含有長纖維類液體:A、過流部件采用帶撕裂、切割的結(jié)構(gòu),確保葉輪不被長纖維纏繞;B、選用無堵塞的通道式、開式或單葉片葉輪;C、考慮配用電動機(jī)的機(jī)械特性(過載能力等)。
⑦高溫、高壓類液體:過流部件選用耐高溫、高壓材質(zhì),可依次選球鐵、鑄鋼、鉻鋼制作。A、考慮過流部件高溫高壓下的機(jī)械強(qiáng)度等性能的要求和熱膨脹的情況;B、選擇耐高溫、高壓的軸封及冷卻裝置。
當(dāng)泵的介質(zhì)特性確定后,就可以根據(jù)工藝參數(shù)和介質(zhì)特性來選擇具體泵的系列、結(jié)構(gòu)形式和制作材料。
6.必須滿足現(xiàn)場環(huán)境的安裝要求:
①對安裝在由腐蝕性氣體存在場合的泵,要求采取防大氣腐蝕的措施。
②對安裝在室外環(huán)境溫度低于-20℃以下的泵,要求考慮泵的冷脆現(xiàn)象,采用耐低溫材料,結(jié)構(gòu)型式選用筒形雙殼體離心泵。
③環(huán)境噪聲:對泵有低噪聲的要求,要考慮選用滑動軸承結(jié)構(gòu)和水力的低噪聲設(shè)計,并配用低噪聲的電動機(jī)。
④相對濕度:在濕度高的環(huán)境使用,應(yīng)考慮泵采取防銹措施;還得考慮配用電動機(jī)的防護(hù)和絕緣等級。
⑤電網(wǎng)條件:容量是否足夠;電網(wǎng)的頻率情況(國內(nèi)50Hz、國外60Hz以及變頻使用情況);電源的交、直流;電網(wǎng)電壓三相(380V)、單相(220V),還是異電壓(包括660V以上高電壓)、電源電壓變化的范圍;電源與泵使用地點的距離(長距離電纜輸送)的電壓降。
⑥對于一年檢修一次的泵,泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)周期一般不應(yīng)小于8000小時,應(yīng)符合GB5656-2008(ISO5199)或ANSIB73.1M標(biāo)準(zhǔn)。石油、石化、化工等行業(yè)要求三年檢修一次的泵,應(yīng)符合API610(第十版)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,連續(xù)運轉(zhuǎn)至少為3年。
⑦對安裝在爆炸區(qū)域的泵,應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級,采用相應(yīng)等級的防爆電機(jī)。
⑧對有特殊要求的使用場合,如真空輸送、高溫高壓輸送、低溫輸送等均應(yīng)選擇特殊泵類。
7.確定泵型號和制作廠時,應(yīng)綜合考慮泵的性能、效率質(zhì)量、能耗、可靠性、安裝維修及價格和制造規(guī)范等因素。選具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大結(jié)構(gòu)簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點的泵。當(dāng)所有參數(shù)都符合選型標(biāo)準(zhǔn)有兩種以上規(guī)格時,要以綜合指標(biāo)高的為最終選定的型號。具體可以比較以下參數(shù):效率高者為優(yōu),重量輕者為優(yōu),價格低者為優(yōu)。
8.除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心泵
①、有計量要求時,選用計量泵。
②、揚程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時,可選用往復(fù)泵;如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。
③、揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
④、介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵(齒輪泵、螺桿泵)。
③、介質(zhì)含氣量大于5%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。
⑥、對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應(yīng)選用具有自吸性能的泵,如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(電動)隔膜泵。
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