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离心泵的分类文章热度:1225 一般按以下几种方法来分: (1)按叶轮的个数和级数 1)单级泵泵中只有一个叶轮; 2)多级泵泵中有多个叶轮,一个叶轮便是-级,级数越多,扬程越高。 (2)按叶轮的吸人液体方式 1)单吸泵液体从一侧吸人叶轮,图22所示既是单级泵又是单吸泵; 2)双吸泵叶轮的两侧都同时吸入液体,如图2-3所示。(3)按导叶机构的形式 1)蜗壳式泵具有象蜗牛壳形状的离心泵。单级泵大多是这种形式; 2)导叶式泵在叶轮外围安有几个固定导叶片的泵即为导叶式泵(图2-4)。在早期,这种泵叫透平泵。多级泵大多是这种形式。 (4)按泵体接缝形式 1)具有水平接缝的泵(中开式)通过泵轴中心线的水平面上开有泵体接缝的泵(图2-3)。 2)具有垂直接缝的泵垂直于泵轴中心线的面上安装泵盖的泵。单级泵和分段式多级泵多采用这种形式。 (5)按输送液体性质和用途一般离心水泵、离心式井泵、离心式油泵、冷凝水泵、锅炉给水泵及其他特殊离心泵等。 离心泵的分类一般的虽如上所述,但对某一具体型号的泵,应按国家标准、行业标准及中国机电产品目录统一名称,例如,IS型单级单吸悬臂式离心泵,统一名称是:IS型单级单吸离心泵。本文是由化工泵 离心泵整理发布。转载请确保文章完整性及注明出处离心泵的结构文章热度:1535 离心泵主要是由叶轮、泵体、泵盖、密封环、轴封装置、托架和平衡装置等所组成。各件作用分述如下。 (1)叶轮离心泵能输送液体,主要是靠装在泵体内叶轮的作用。它的尺寸,形状和制造精度对泵的性能影响很大。 叶轮有闭式、开式和半开式三种类型(图25)。闭式叶轮一般由盖板、叶片和轮毂组成。在吸入口一侧叫前盖板:后侧叫后盖板,中间为叶片,叶片一般都是后弯的。开式叶轮没有前后盖板。半开式叶轮没有前盖板,但有后盖板。 叶轮按吸入方式又可分为单吸式叶轮和双吸式叶轮(图26)。 a)闭式叶轮b)半开式叶轮c)开式叶轮 a)单吸式叶轮b)双吸式叶轮 (2)泵体泵体又叫泵壳。它的主要作用是将叶轮封闭在一定空间中,汇集由叶轮甩出来的液体导向排出管路,并将液体的一部分速度能转变为压力能,即增加它的压力。它是一个承受液体压力的零件。 一般泵体有以下三种: 1)蜗壳形泵:外形很像蜗牛壳,蜗壳内具有不等截面逐渐扩大的流道,流道的形状和尺寸对泵的性能影响很大。 2)具有导叶装置的泵体:泵体为旋转体形状,泵体内安放叶轮的外围有数个导叶片构造的流道。 3)双层泵体:在一般泵体外再加一个圆筒形外壳的泵体称为双层泵体。 (3)密封环密封环又叫口环,一般装在泵体上,与叶轮吸人口外圆构成很小间隙(图28)。由于泵体内液体压力较吸人口压力高,所以泵体内的液体总有流向叶轮吸人口的趋势。密封环主要作用就是防止叶轮与泵体之间的液体漏损。密封环还起到承受摩擦的作用,当间隙磨大后可更换新的密封环而不使叶轮和泵体报废,以延长它们的寿命,所以密封环是泵的易损件。密封环和叶轮吸人口外圆间隙一般为0105mm。 (4)轴封装置在离心泵中,旋转轴从固定的泵体中伸出,为了防止泵体内的高压液体漏出,同时防止空气进入泵体内,所以设有密封装置。通常把轴和泵体间的密封称为轴封装置。 轴封装置主要有填料密封、机械密封和浮动环密封三种。 1)填料密封:它主要由填料箱、填料、水封环、填料压盖等组成(图29)。它主要靠泵轴外表面和填料接触达到密封。填料又叫盘根,它是一种石墨或黄油浸透的棉织物及石棉,有的是金属箔包石棉蕊子等。密封的严密性可用松紧填料压盖的方法来调节。 2)机械密封:它又叫端面密封,如图210所示。机械密封主要靠静环和动环的端面摩擦来密封。机械密封比填料密封的密封性好,泄漏少,寿命长,功率消耗小。但机械密封制造较复杂,精度要求高,价格贵,同时安装技术要求也较高。 3)浮动环密封:这种密封是借助浮动环端面、浮动套(支承环)端面在液体压力和弹簧力(有的不用弹簧)的作用下,使液体得到径向密封(图211)。密封液体只能在轴向从浮动环与轴(轴套)间的狭窄间隙中通过。而轴向密封则是借轴外圆表面与浮动环内表面所形成的狭窄缝隙所产生节流作用降低压达到密封的。流体动力的支承力可使浮动环自由浮动,自动调中心,运行可靠,泄漏量介于前两种密封形式之间。这种密封一般在高温高压下采用。 (5)平衡装置 由于叶轮两侧作用力是不相等的,如图212所示,相当于一个力F将叶轮推向吸人口侧,这个力叫轴向力。若不消除这轴向力,泵的转动部分就会发生轴向窜动,从而引起磨损、振动和发热,使泵不能正常工作运转。因此必须采用平衡装置。 离心泵的轴向平衡装置最常见的有平衡孔、平衡管和平衡盘等。 1)平衡孔:在叶轮后盖板上增加与前盖板上相同的密封环,并在后盖板上开几个孔(平衡孔),使后盖处压力和吸人口压力基本相等,从而平衡了轴向力。 2)平衡管:在泵体上接一管通到泵的吸入口,使叶轮两侧压力基本平衡。 以上两种装置,结构简单,但会引起液体回流,降低效率,同时尚有1025的轴向力得不到平衡,通常须装推力轴承来承受剩余轴向力。 3)平衡盘:图2-13是平衡盘的一种。主要用于多级泵中,它和最后一级叶轮固定在同一轴上。平衡盘和泵体间有一轴向间隙,当叶轮工作时,高压液体经过间隙流入平衡盘右面空间即平衡室。平衡室与吸入口相通,平衡室压力和吸入口一样很低,故平衡盘两侧有压差,由于压差推力和轴向力方向相反,从而使轴向力达到平衡。泵的整个转动部分可以左右窜动,而工作时由平衡盘自动平衡。 另外,双吸式叶轮,将叶轮对称排列等方法也可以平衡部分轴向力。对单级单吸离心泵、单级双吸离心泵、单吸多级分段式离心泵等泵的结构、使用与维修在后面分别介绍。离心泵的分类文章热度:1225 一般按以下几种方法来分: (1)按叶轮的个数和级数 1)单级泵泵中只有一个叶轮; 2)多级泵泵中有多个叶轮,一个叶轮便是-级,级数越多,扬程越高。 (2)按叶轮的吸人液体方式 1)单吸泵液体从一侧吸人叶轮,图22所示既是单级泵又是单吸泵; 2)双吸泵叶轮的两侧都同时吸入液体,如图2-3所示。(3)按导叶机构的形式 1)蜗壳式泵具有象蜗牛壳形状的离心泵。单级泵大多是这种形式; 2)导叶式泵在叶轮外围安有几个固定导叶片的泵即为导叶式泵(图2-4)。在早期,这种泵叫透平泵。多级泵大多是这种形式。 (4)按泵体接缝形式 1)具有水平接缝的泵(中开式)通过泵轴中心线的水平面上开有泵体接缝的泵(图2-3)。 2)具有垂直接缝的泵垂直于泵轴中心线的面上安装泵盖的泵。单级泵和分段式多级泵多采用这种形式。 (5)按输送液体性质和用途一般离心水泵、离心式井泵、离心式油泵、冷凝水泵、锅炉给水泵及其他特殊离心泵等。 离心泵的分类一般的虽如上所述,但对某一具体型号的泵,应按国家标准、行业标准及中国机电产品目录统一名称,例如,IS型单级单吸悬臂式离心泵,统一名称是:IS型单级单吸离心泵。本文是由化工泵 离心泵整理发布。转载请确保文章完整性及注明出处离心泵主要零件结构文章热度:986 (1)叶轮 离心泵叶轮从外形上可分为闭式、半开式和开式3种形式,如图2-17所示。 闭式叶轮见图2-1 7(a) 由叶片与前、后盖板组成。闭式叶轮的效率较高,制造难度较大,在离心泵中应用最多。适于输送清水、溶液等黏度较小的、不含颗粒的清洁液体。半开式叶轮见图2-1 7(b)、(c) 一般有两种结构。其一为前半开式,由后盖板与叶片组成,此结构叶轮效率较低,为提高效率需配用可调间隙的密封环;另一种为后半开式,由前盖板与叶片组成,由于可应用与闭式叶轮相同的密封环,效率与闭式叶轮基本相同,且叶片除输送液体外,还具有(背叶片或副叶轮的)密封作用。半开式叶轮适于输送含有固体颗粒、纤维等悬浮物的液体。半开式叶轮制造难度较小,成本较低,且适应性强,近年来在化工用离心泵中应用逐渐增多,并用于输送清水和近似清水的液体。 开式叶轮见图2-17(d) 只有叶片及叶片加强筋,无前后盖板的叶轮。开式叶轮叶片数较少(25片),叶轮效率低,应用较少,主要用于输送黏度较高的液体以及浆状液体。 离心泵叶轮的叶片一般为后弯式叶片。叶片有圆柱形和扭曲形两种。圆柱形叶片是指整个叶片沿宽度方向均与叶轮轴线平行,扭曲叶片则是有一部分不与叶轮轴线平行。应用扭曲叶片可减少叶片的负荷,并可改善离心泵的吸人性能,提高抗汽蚀能力,但制造难度较大,造价较高。 化工用离心泵要求叶轮为铸造或全焊缝焊接的整体叶轮。焊接叶轮是近年发展起来的,多用于铸造性能差的金属材料(如钛及其合金)制造的化工用特种离心泵。焊接叶轮的几何精度和表面粗糙度均优于铸造叶轮,有利于提高离心泵的效率。焊接叶轮结构示意如图2-18所示。 (2)蜗壳和导轮蜗壳 离心泵的蜗壳分为螺旋形蜗壳和环形蜗壳两种,如图2-19所示。一般均采用螺旋形蜗壳,当泵的流量较小时可采用环形蜗壳。环形蜗壳的扩压效率低于螺旋形蜗壳,但环形蜗壳可以用机械加工成形,几何尺寸和表面质量均优于铸造的螺旋形蜗壳。当离心泵的扬程较大时?采用双螺旋形蜗壳,可平衡叶轮的径向力,减小叶轮的偏摆和泵的振动,有利于提高离心泵的运行周期。 导轮 导轮是多级离心泵或轴流泵常用的一种扩压器和回流器的组合件,主要有径向、轴向、扭曲式和流道式等几种形式。 径向导轮多用于多级离心泵,是一个固定不动的圆盘,正面有包在叶轮外缘的正向导叶,这些导叶构成了一条条扩散形流道,背面有将液体引向下一级叶轮人口的反向导叶,其结构如图220所示。液体从叶轮甩出后,平缓地进入导轮,沿着正向导叶继续向外流动,速度逐渐降低,动能大部分转变为静压能。液体经导轮背面的反向导叶被引入下一级叶轮。多级离心泵应用导轮可减小其轴向尺寸(与蜗壳及锥形压出室相比),这不仅可减少泵体积和占地面积,更主要是减小泵轴的长度,增强泵的运行稳定性。 (3)泵体 泵体(又称壳体或泵壳)是泵形成包容和输送液体的泵外壳的总称。一般离心泵由吸入液体部分、叶轮运转空间和压出液体部分等三个大部分构成。 吸人液体部分是泵吸入口至叶轮入口部分,由吸人接管和吸入室组成。吸人室有柱形吸入室、直锥形吸入室、环形吸入室和单螺旋形吸入室。 压出液体部分由蜗壳与压出管或导轮构成。 为了将叶轮装入叶轮运转空间,泵体需制成剖分式,常用有轴向剖分和径向剖分两种。当流量较小,排出压力较高,泵送温度较高和易挥发液体时,应采用径向剖分式泵体。 对于化工流程泵,当泵送温度大于等于100,密度小于0.79cm3的易燃或有毒的液体时,必须采用径向剖分的泵体。 卧式离心泵的安装支承面一般在泵体的下部,当泵送温度大于等于175时,为防止泵体受热膨胀而影响泵的对中,应采用支承面通过泵中心线的中心线支承。(4)密封环 密封环(又称口环或耐磨环)装于离心泵叶轮人口的外缘及泵体内壁与叶轮入口对应的位置,如图2-2 1所示。两环之间有一定的间隙量,径向运转间隙用来限制泵内的液体由高压区(压出室)向低压区(吸入室)回流,提高泵的容积效率。泵体内部应当装有可更换的密封环。叶轮应当有整体的耐磨表面或可更换的密封环,离心式化工流程泵应采用可更换的密封环,且密封环应用紧配合定位,并用锁紧销或骑缝螺钉或通过点焊来定位(轴向或径向)。在密封环上装的径向销钉或骑缝螺钉的孔径不应大于密封环宽度的三分之一。 密封环的材料应采用铸铁青铜、淬硬铬钢、蒙乃尔合金、非金属耐磨材料及表面喷涂司太立合金、硬质合金等。由可硬化材料制造的摩擦副耐磨表面应当具有至少50布氏硬度的差,除非静止的和旋转的耐磨表面都具有至少400的布氏硬度。 在确定密封环和其他转动部件之间的运转间隙时,应考虑抽送介质的温度、吸入条件、输送液体的性质、材料的热膨胀和咬合特性以及泵的效率。间隙应足够大,以保证在所有定工况下可靠运转和避免咬合。对于铸铁、青铜、经硬化处理的马氏体不锈钢以及具有类似低咬合趋势的材料,应采用表2-3中所列的最小间隙。对于咬合趋势较大的材料或工作温度大于260的各种材料,应当在上述直径间隙上再加0.125 mm。 表 2-3 最小运转间隙间隙部位旋转零件的直径 最小直径间隙值间隙部位旋转零件的直径 最小直径间隙值 50 5064.99 6579.99 8089.99 9099.99 100114.99 115124.99 125149.99 150174.99 175199.99 200224.99 225249.99 250274.99 275299.99 0.25 0.28 0.30 0.33 0.35 0.38 0.40 0.43 0.45 0.48 0.50 0.53 0.55 0.58 300324.99 325349.99 350374.99 375399.99 400424.99 425449,99 450474.99 475499.99 500524.99 525549.99 550574.99 575599.99 600624.99 625649.99 0.60 0.63 0.65 0.68 0.70 0.73 0.75 0.78 0.80 0.83 0.85 0.88 0.90 0.95 为提高半开式叶轮的效率,在半开式叶轮与泵体吸人侧壳肇之间装设可调节间隙密封环,使密封环间隙可以在泵外调节,还可根据不同的物料和工况选用不同的间隙值。半开式叶轮密封环如图2-2 2所示,一般采用软质材料(较叶轮质软)制造,以免叶片磨损影响泵的性能。当密封环磨损后,可用调节机构调节其间隙,达到良好的运行状态。适用于输送含有固体悬浮物的液体,输送清水等液体也有较高的效率,且价格较低,在化工用离心泵中应用逐渐增多(如美国ANSI标准就采用半开式叶轮)。(5)泵轴 泵轴是传递扭矩、带动叶轮旋转的部件。离心泵的叶轮以键和锁紧螺母固定在轴上,多级离心泵各叶轮之间以轴套定位。泵轴与装于轴上的叶轮、轴套、平衡及密封元件等所构成泵的旋转部件,称作泵转子。单级单吸离心泵等小型离心泵转子采用悬臂支承;大型离心泵多采用简支支承。 离心泵轴一般采用刚性轴,离心式化工流程泵泵轴的第一阶临界转速至少比其工作转速高20;当以汽轮机等可调转速原动机驱动时,第一阶临界转速应高出最大连续转速20。 离心化工流程泵轴只有在不可能设计成刚性轴,并取得用户同意才能采用挠性轴。当 采用挠性轴时,第一阶临界转速应不超过泵最低工作转速的12.7;第二阶临界转速应不小于1.2倍最大连续转速。 化工用离心泵泵轴安装轴封的部位应装有可更换的轴套,轴套与轴之间以垫片或O形圈进行密封。离心泵基本计算公式文章热度:1039离心泵计算基本方程 (1)速度三角形 离心泵工作时,液体一方面随着叶轮一起旋转,同时又从转动着的叶轮里向外流动。离心泵叶轮中任意一点i的液流绝对速度C i等于圆周速度Ui和相对速度Wi的向量和,即 ci=ui+ wi 式中 ci主点液流的绝对速度,ms; ui主点处液流随叶轮旋转的速度,即圆周速度,ms; wi主点液流相对于旋转叶轮的速度,ms。 该三个速度构成一个封闭的三角形,称为速度三角形,如图2-23所示。图2-2 3中届为wi与ui反方向的夹角,称相对液流角。速度三角形反映了液体在叶轮内的流动状态。 (2)欧拉方程离心泵水力学基本方程式 液体进人叶轮受到叶片推动而增加能量,建立叶轮对液体做功与液体运动状态之间关系的能量方程,即离心泵的基本方程式欧拉方程式。它可以由动量矩定理导出。 HT=(c2uu2一c1uu1)/g式中 HT离心泵的理论扬程,m; c2u叶轮出口处液流绝对速度在圆周方向的分速度,ms; c1u叶轮进口处液流绝对速度在圆周方向的分速度,ms; u2叶轮出口处的圆周速度,ms; u1叶轮进口处的圆周速度,ms。 当液流无预旋进入叶轮时,Clu=0,欧拉方程也可简写成 HT= c2uu2/g (2-3) 从欧拉方程看出,离心泵的理论扬程HT决定于泵的叶轮的几何尺寸、工作转速,而与输送介质的特性与密度无关。这便是离心泵可以以常温清水进行性能试验,并考核其扬.程的理论依据。 利用余弦定理也可将欧拉方程表示为以下形式 式中 叶轮中离心力对单位质量液体所做的功; 单位质量流体流经叶轮时相对速度降低而获得的功; 单位质量流体流经叶轮前后动能的增量。 (3)有限叶片数和无限叶片数理论扬程的差别 离心泵叶轮的叶片数一般为58片,理论研究时引入了无限叶片数的假定。 无限叶片数下,液体受到叶片的约束,液体相对运动的流线和叶片形状完全一致。有限叶片数下,由于液流的惯性存在轴向旋涡运动,因此液体相对运动的流线和叶片形状并不一致,如图2-2 4所示,C2C2,22,所HTHT。ss 有限叶片数和无限叶片数叶轮产生的理论扬程的差别称为叶轮中的流动滑移。滑移并不意味着能量损失,而只说明同一工况下实际叶轮由于叶片数有限,而不能像无限叶片一样控制液体的流动,也就是液流的惯性影响了速度的变化。离心泵的相似计算文章热度:645 离心泵的相似计算 (1)相似定律 相似条件 相似的离心泵应满足以下三个条件。 a.几何相似。两台泵对应部位的尺寸比值相等,叶片数、对应角角度相等。 b.运动相似。两台泵对应点的液体速度方向相同、大小比值相等(即速度三角形相似)。 c.动力相似。两台泵对应点的液体作用力(包括惯性力、黏性力等)的比值相等。 对于一般离心泵(输送液体的黏度较小),只要满足几何相似和运动相似两个条件即可认为满足相似条件。 相似定律 两台相似的泵,当近似地认为它们的容积效率、水力效率、机械效率相等时,以下列各式表示其相似关系,称作相似定律。相似定律主要用于离心泵相似设计及性能换算。 (2-5)(2-6)(2-7) 式中,为模型泵与实际泵的对应线性尺寸的比值,当两泵的转速相同时(因驱动机转速不是任意的);其扬程H、流量qv和功率P之比主要取决于。下角标M表示模型泵,P表示实际泵。 (2)比转速 目前离心泵的类型和规格很多,结构多种多样,尺寸型号也极不相同,这就无法在它们中间进行比较。为了便于比较选择,根据相似原理把它们归类,引出了一个用于判别离心泵工况的相似准数比转速咒s的概念,比转速是一个与泵的几何尺寸和工作性能相联系的相似判别数(或称特征数),它可以表示泵的结构特点及工作性能,以便于泵的设计和选择。比转速的计算公式为 (2-8)式中 qv泵的额定流量(双吸泵用1v2代入),m3s; H泵的额定扬程(多级泵取单级扬程,即以Hi代人,i为级数),m; n转速,rmin。 采用的参数单位不同,比转速值也不相同,其换算关系见表2-4。 比转速ns的大小反映了叶轮形状与泵性能曲线之间的关系,如表2-5所示。 表2-4 比转速挖。的换算关系ns计算公式单位qvm3/sm3/minL/sft3/minUS ga1/minUK ga1/minHmmmftftftnr/minr/minr/minr/m1nr/m1nr/min换算关系12.128.675.16814.1612.890.470914.0832.4386.686.0790.11520.24510.5971.6341.4870.19350.411.67512.742.490.07060.150.6110.36510.910.07760.1650.6720.4011.11 当不特意指出时,本文中的n。用此计算公式及单位。表2-5 比转速与泵的叶轮形状及性能的关系泵的类型离心泵混流泵轴流泵低比转速中比转速高比转速比转速ns30ns8080ns150150ns300300ns500500ns1000尺寸比D2/及32.31,1叶片形状圆柱形入口处扭曲,出口处圆柱形扭曲形扭曲形扭曲形流量-扬程曲线特点关死扬程为设计工况的1.11.3倍,扬程随流量减小而增加,变化比较缓慢关死扬程为设计工况的1.51.8倍,扬程随流量减小而增加,变化较急关死扬程为设计工况的2倍左右,在小流量处出现马鞍形流量-功率曲线特点关死点功率较小,轴功率随流量增加而上升流量变化时时轴功率变化较小关死点功率最大设计点工况附近变化比较小,以后轴功率随流量增大而下降流量-效率曲线特点比较平坦比轴流泵平坦急速上升后又急速下降 (3)形式数K 比转速ns为有量纲数,国际标准组织推荐应用无因次比转速,称为形式数,以K表示, 式中各参数的单位与式(2-8)相同。形式数K与我国比转速咒s的换算关系为 K=0.0051759 ns (2-10) Ns=193.2K (2-11)离心泵工作的能量损失计算文章热度:715 (1)能量损失 水力损失 水力损失主要是液体在叶轮和泵体的流道内流动时的冲击、摩擦、涡流和脱流引起的能量损失,这些能量损失的数值与雷诺数和流道表面的粗糙度有关,并基本上与液体流速的平方成正比。 容积损失 容积损失主要是由于离心泵的内泄漏,如密封环间隙、轴向力平衡装置的间隙,以及与泵低压区或进口的连通管引起的液体由高压区向低压区的回流等,使得泵的实际流量小于其理论流量,两流量的差值即为泵的容积损失。 机械损失 机械损失包括:泵的轴封和轴承部位的摩擦功率损失和叶轮在液体中旋转时,叶轮表面与液体的摩擦引起的圆盘摩擦损失。 (2)效率 离心泵的效率等于有效功率P和轴功率Pe之比,即 =P/Pe 离心泵的效率和离心泵的比转速有关,还和泵的流量、结构形式有关。单级单吸离心泵输送常温清水、比转速规s=120210时,其效率值可根据流量由图2-25查得。当ns210时,单级单吸离心泵的效率值,为由图2-25查得的效率值与因比转速孢s不同而引起的效率修正值之和。当ns=120120时,效率修正值由图2-26(a)查得;当ns=210300时,效率修正值由图22 6(b)查得。离心泵性能曲线和性能换算文章热度:1140 (1)性能曲线 一台离心泵,当工作转速咒为定值时,其扬程H、轴功率Pe、效率7及必需汽蚀余量NPSHr与泵的流量qv之间有一定的对应关系。这种表示H-q v、r1-q v、Peqv和NPSHrqv的关系曲线称为泵性能曲线,或性能曲线。如果用理论分析法求离心泵的性能曲线,必须计算泵内的各种损失。然而,这些损失与泵内的流动有着十分复杂的关系,目前还很难作精确的定量计算。人们仅能定性地知道这些曲线的大体形状。各种类型泵准确的性能曲线只能通过实验测得。图22 8所示为一种离心泵的性能曲线。应当注意,由于实验条件的限制等原因,泵制造厂在产品样本上所提供的性能曲线,往往都是用清水在2 0(=1000 kgm3)条件下实验测得出的。当泵输送液体的密度、黏度等参数与20清水不同时,还需要进行性能换算。 离心泵的实际性能曲线表明,泵在恒定转速下工作时,对应于泵的每一个流量值qv,必相应有一个确定的扬程H、轴功率Pe、效率等。从实际应用出发,每条性能曲线都有它各自的用途。 H-q v曲线是选择和操作使用泵的主要依据。离心泵的H-q v曲线,一般分为平坦形、陡降形和驼峰形三种,如图229所示。对于一般的化工生产,需要在比较稳定的压力进行反应,而生产的产量可变化时,应选用具有平坦形性能曲线的离心泵,因为它在流量发生变化时,扬程(当吸入压力一定时,即为排出压力)的变化较小;当输送的液体中含有固体颗粒等物质时,因容易堵塞管路、引起泵排出压力增高,为达到化工产品的产量,要求泵的流量变化很小,应选用具有陡降形性能曲线的离心泵,因为当流量变化很小时,扬程(排出压力)升高得较多,可依靠此压力打通堵塞的管路。驼峰形性能曲线为不稳定性能曲线,在相同的扬程下可能出现两种不同的流量值,使泵运行不稳定,选用此类离心泵时,其工作点应避开不稳定区,在化工生产中最好不要选用此类离心泵。 Pe-qv曲线是合理选择原动机功率和操作启动泵的依据。通常应按所需流量变化范围中的最大功率再加上一定的安全裕量来确定原动机的输出功率。泵启动时,应选在耗功最小的工况下进行,以减小启动电流,保护电动机。一般离心泵在qv=0工况下功率最小,故启动时应关闭排出管上的调节阀门,待启动之后再将阀门打开。 -qv曲线是检查泵工作经济性的依据。泵应尽可能在高效区工作。工程上将泵的最高效率点定为额定点,它一般也就是泵的设计工况点。与该点相对应的参数,称为额定流量、额定扬程和额定功率。通常规定对应于最高效率以下7的工况范围为高效工作区。有的泵在样本上只给出高效区段的性能曲线。 NPSHr-qv曲线是检查泵是否发生汽蚀的依据。泵的安装位置与使用,应留有足够的有效汽蚀余量,以尽量防止泵发生汽蚀。 (2)比例定律及通用性能性曲线 离心泵样本上的性能曲线,是在一定转速下经实验测定而绘制的,当泵的转速改变后,其流量、扬程及泵所需的功率也将随之改变。设在转速咒时流量、扬程及泵所需功率各为qv、H及P;则在转速改变至孢,时相对应的值为qv,H,及P,。两者有下列换算关系式 (2-14) (2-15)(2-16) 上述的关系式称作离心泵比例定律。应当注意,上述比例定律对于水类和油类都能大体成立,但当转速和黏度相差太大时是不准确的,因此它的应用也有一定的局限性。应用式(2-14)式(2-16)时泵的转速变化不得超过原转速的2 0。 应用比例定律时假定效率7是不变的,但是在实际上,当转速改变较大时,效率不能保持不变。这就需要用实验测出不同转速下的泵的性能,绘出不同转速下的性能曲线。若将一台泵在各种转速下的性能曲线绘在同一张图上,并将H_q v曲线上效率相同各点连接成曲线,便得到泵的通用性能曲线,如图23 0所示。由图23 0可直观、方便地查得一台离心泵在不同转速下的各性能参数(流量、扬程、功率、效率)的关系,以及泵转速的允许变化范围。 (3)切割定律 当离心泵叶轮的出口直径D2被车削变小时,离心泵的流量和扬程均相应地下降,其性能曲线移向原始直径叶轮的性能曲线的下方,切削量越大(D2越小)性能曲线下移越远,如图2-31所示。应用这一规律可以保证泵达到所需的流量和扬程,并可扩大一台离心泵的流量、扬程范围,用于多种工况的运行要求,对于制造厂可减少泵的生产品种,降低成本,并可应用此规律满足离心式化工流程泵在更换新叶轮后扬程增加5(转速不变)的要求。 叶轮出口直径的切割量与泵性能的关系称为离心泵的切割定律,近似表示为 (2-17) (2-18)(2-19)式中 D2,qv,H,P,分别为经切割后的叶轮出E1直径、流量、扬程和功率; D2,qv,H,P分别为切割前叶轮的出口直径、流量、扬程和功率。 应用叶轮切割定律对离心泵叶轮切割的切割量是有限制的,以免泵的效率降低过多。叶轮出口直径允许切割量对泵效率的影响见表2-6。 表2-6 叶轮出口直径允许切割量对泵效率的影响比转速ns 60 60120 120200 200300 300350 350以上允许切割量(D1-D2)/D1 20 15 11 9 7 0效率 每车小10,下降1 每车小4,下降1 注:1.旋涡泵和轴流泵叶轮不允许切割。 2.叶轮外圆的切割一般不允许超过本表规定的数值,以免泵的效率下降过多。 当离心泵的比转速较低(ns-3 08 0)时,按式(2-20)式(2-22)计算可提高计算的准确性。 qv/qv=(D2/D2)2 (2-20) H/H=(D2/D2)2 (2-21) P/P=(D2/D2)4 (2-22) (4)液体黏度对离心泵性能的影响 当被送液体的黏度增大时,水力摩擦损失也随之增大,H-qv曲线下移,即泵的流量和扬程均下降,但泵的关死扬程几乎不变,同时泵的圆盘摩擦损失增加,泵的输入功率增大,泵效率急剧下降(见图232)。 泵制造厂一般只提供泵输送清水时的性能曲线,当被输送液体的运动黏度值大于210m2s时,即需对泵进行性能修正,换算为输送清水时性能进行泵的设计和试验。 (5)最佳工作范围 离心泵性能曲线(H-q v曲线)上的每一个点都表示泵的一个运行工况,但其运行效率最高工况点只有一个点,称作最佳工况点。离心泵的额定工况点以及化工生产的正常操作工况点均应选在泵的最佳工况点附近,化工用离心泵要求泵的正常操作工况点在泵的额定工况点和最佳工况点之间。 当泵的运行工况点远离最佳工况点时,泵的效率将下降,运行耗功增大,经济性差。一般以泵效率降低量达到5-8时,泵的对应流量即为该泵最佳工况范围的边界流量。边界流量的最大值qvmax和最小值qvmin与最高效率工况点流量qvN的关系为 Qvmin=0.6 qvN (2-23) Qvmax=1.2qvN (2-24) 一台离心泵的叶轮经切割可得到该泵的叶轮族,其直径最大者为出口直径未经切削的原始叶轮,直径最小者为切割量达到允许值的叶轮,与之对应的H-q v曲线和各叶轮相似工况点抛物线之间所包围的面积,即图233中ABCD四点间的区域,为离心泵的最佳工作范围。如泵的工作点超出最佳工作范围,当流量过小时,离心泵的排出量将不连续,同时伴有温度升高、噪声增大、振动加剧等现象,其极限最小流量一般为(0.2o.4)qvN(功率大于100 kW、比转速72s大于150时取大值);当流量过大时,离心泵可能发生汽蚀和超载,极限最大流量一般为(1.2 51.3 5)qvN。离心泵常用参数的换算文章热度:625 (1)液体黏度对离心泵性能的影响 当被送液体的黏度增大时,水力摩擦损失也随之增大,H-qv曲线下移,即泵的流量和扬程均下降,但泵的关死扬程几乎不变,同时泵的圆盘摩擦损失增加,泵的输入功率增大,泵效率急剧下降(见图2-32)。 泵制造厂一般只提供泵输送清水时的性能曲线,当被输送液体的运动黏度值大于210m2s时,即需对泵进行性能修正,换算为输送清水时性能进行泵的设计和试验。 (2)最佳工作范围 离心泵性能曲线(H-q v曲线)上的每一个点都表示泵的一个运行工况,但其运行效率最高工况点只有一个点,称作最佳工况点。离心泵的额定工况点以及化工生产的正常操作工况点均应选在泵的最佳工况点附近,化工用离心泵要求泵的正常操作工况点在泵的额定工况点和最佳工况点之间。 当泵的运行工况点远离最佳工况点时,泵的效率将下降,运行耗功增大,经济性差。一般以泵效率降低量达到5-8时,泵的对应流量

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