离心泵最小流量的确定

4 4 流体机械 1 9 9 6年 1月 表 1 测 试数 据 读敲 平均 值 项 目 直 流阔 环状 阀 读 数 趺敲 5 5 压缩机负科( ) 1 0 0 1 0 0 大 气 压力 P o ( k P a ) 1 0 0 7 1 0 2 I 级排 气压 力 Pn( MP a ) 0 1 8 2 0 i 8 8 I级 吸气压 力 P ( MP a ) 0 1 8 0 I 8 6 I级排 气 压 力 Pn t MP a ) 0 7 1 2 0 7 1 I 级 吸气 温度 t ( K) 3 1 2 0 5 3 1 2 2 I 级 排气 温度 ( K) 3 9 9 2 3 9 8 I级 吸气 温度 ( K) 3 1 2 7 3 1 3 I级 排气 温度 了 ( K) 4 1 8 1 4 1 8 5 喷嘴 直径 d( ram； 3 4 9 2 3 4 9 2 喷嘴 温度 Tl ( K) 3 7 0 8 5 3 7 1 喷嘴 压差 d P( k P a ) 8 8 5 7 、 3 0 转 速 ( r ml n ) 9 8 6 2 3 9 9 0 轴 功率 。 ( k W) 3 7 4 9 3 8 3 1 4 3 2测 试 数 据 处 理 实 测 排 气 量 Q。 = 1 1 2 9 1 0 一 T 至 ，P 。 T1 由于无冷 凝水Q =Q。 婉定工况下排 气量 Q 一 Q 式中 =9 8 0 r ml n 表 2 余隙 窖积 4 定结 果( e ra ) 实测 比功率g 一 规定工况下比功率M 一 式 中 P 一1 0 0 k P a 压缩 机性能对 比测试数据 处理 结果列于 表 4 表 3 压缩 机噪声 声压 级测 量结 果( c m。 J 四点平 均值 d B ( Aj 安 装环状 阙的原 机 g 2 6 3 更换 直流 阀 8 8 3 O 表 4 排 气量 和比功 率测 量结 累 项 目 直流 阀 环 状 实测 排气量 0 。 n r a i n ) 6 5 2 5 8 8 2 规 定工 况下 排气量 0 ( m rai n ) 6 4 7 8 5 8 2 2 实测 比功率 q ( k W m rai n 5 7 5 6 5 1 规 定工况 下 比功率 q ( k W m rai n ) 5 7 1 6 3 8 8 4结论 对于活塞式压缩 机 ， 将 环状 阀改为管 状直 流 阀 ， 可使 整机的排气 量增加 0 以上 ， 比功率 降 低 1 0 以上 ， 噪音 降低 4 d B( A) 以上 ， 压缩机 的 连续运转时 间可提高 2 0倍 以上 。 参 考 文 献 1 郁 永章活塞 式 压 缩 机 北 京 ： 机 械 工业 出版 杜 ， l 9 8 1 2 林繇 吴 业 正 压缩 机 自动 阍 西 安 交通大 学 出版 社 1 9 9 1 离心 泵最 小流量 的确定 大连耐酸泵厂 张 翼飞 最 小流量 是泵能维持 正常连续 运转的最低 流量 的界限 。若 泵在小于此 流量 点的 区域 内运 收搞 日期 ： l 9 9 5 O 9 1 1 行 + 则泵可能 会遭至损坏 。因此 ， 在工程设 计中 ， 常常需限定泵的最 小流 量。但般情况下 + 此 值 一 叶 一 一 坚 要论 诃 讨键 摘析 美 精 维普资讯 第 2 4卷第 1 期 流体机械 4 5 难于准确给定 。车文以最 小温 升理 论 ， 对离心泵 最小流量的确定方法进行了研 究 。 事实上 ， 离心泵最 小流量可 依许多准则进行 限制。如以锰升增 加导致汽化为界限 ； 以流量 减 小时导致流动分离引起振动为界限 ； 以流量减少 时导致 轴向力或径 向力 增加至泵 强度极 限为界 限等 。可见 ， 方法不 同 ， 确定的 小流量也 不同， 最 小流量事实上并不是一个严格的限值 。 2 温升 法的基本依据 由于泵在运行 中只将 风机输 入功 率 的一部 分转 化为有效能量 ， 其余部分将 克服 摩擦 生热和 泵机械损失而 消耗掉 ， 这 个值很大程度上取 决于 通过泵 的介质流量 流量越小 ， 这个损失就越大 ， 而 由于轴承或 轴封 等机械损 失 引起 的损失相对 却只 占很少 一部分 ， 甚至 经常可 忽略 不计 ( 见图 1 ) 。 因此在小流量时 ， 泵的效率也 比正常值低 。 这 时 ， 其损耗能量的大部分都转化为热能而被消耗 掉 。 图 1 离心泵 有效 能量 及能 量损失 图 2 为介质温升与泵性能变化关 系曲线。 从 其趋 势可 以看 出 ， 流量越小 ， 温升越高 ， 因此对某 一 工况下 的介质 ， -有一温度为其汽化压力临界 值 。 为避 免介质发 生汽 化 ， 必 须限定 一个 流量 点 ， 这就是 最小温升理 论计 算离心泵 最小流量 的基 本依据 。 2 l 泵 内温 升 的 计 算 由上述分析 可知 ， 泵运行 时电机输 入功率 由 两部分组成 ， 即 ： P-= P + P 而Pu= P = QH 固此 P 自 一 Q ( 音一1 ) 假定其 内部 损耗 的全部能量都 用作 介质 温 度 升高 ， 当运转 时问足 以建立 起平 衡状态 时 ， lJ 有 ： P = QC J A T L 于 是 ， 一 亩一 1 ) n ) 式 中C ， t 一一 介质化热 ， k J k g K 扬 程 ， m 介 质 重 度 ， 1 9 8 1 N m 效率 P 功 率 ， k W 另外 在 多级泵 中， 由于平 衡装置 ( 平 衡鼓 、 平衡 盘 ) 的节流 也会导致 温升 ， 其后 部腔 内温升 可 由 下式计算 ： 。 一 1 i H 匿 2 离心 泵介 质温 升与流 量关 系 f 2) 因此 ， 对 多级泵 来说 ， 泵 内晟高温 升为 7 1 r +A T 其部位在平衡装置之后 。 由上 面的 A T 表达 式可 以看 出 ， 当 Q 很少 时 ， 效率 也 将下降到某一小值 。当 Q一0时 ， 7 0 。 其结果 为 ： 对某一运 转工况点来说 ， 日越小 维普资讯 4 6 流体机械 1 9 9 6年 1月 则温升越高 。在 Q一0时 如忽略热 量辐 射散失 及状态变化 损耗外 其理 论温升 一。 。 ， 见图 2 。对多级泵而言 ， 在靠近平衡 装置后部腔 内 其 温升达到泵系统 内最高温 升 + 。 2 2最 小 流 量 的计 算 当 忽 略 机 械 摩 摄 等 能 量 损 失 时 ， 则 全 部 P 自 都将 用于介质温度升高 ， 于是泵最小流量 A D -_ 3 6 。 。 h) 式中 丁 入 口温度 与介质的允许最高 温度 ( 或平衡装置后腔允许最高温度 ) 之差 P 轴功率与有效功率 之差 ， k w p 介质密度 k g m 对于热水 ， 一般认 为升 高 C左右合 适 ， 但 对 于输送冷水 的泵 ， 其温 升可 以更高 ， 只要保证 不引起汽化或汽蚀性 能下降即可 。 对 于具 体 问题 ， 由于 Q ， 为未 知 所 以 P 也无从知 晓。因此 无法进行具体计算 。这时可 采用倒推的方法 。其步骤如下 ： ( 1 ) 划分 0 Qo 之 间为若 干 工况 点 ， 如 0 0 1 ( 、 0 2 Q。 0 9 Q。 、 1 0 Q。 。 ( 2 ) 标定 各对应工况点的 H， 。 ( 3 ) 依式 ( 1 ) 、 式 r 2 ) 计算 丁 、 及 A T + AT2 。 ( 4 ) 比较 各工况点 ， 厂 + 与 丁 。 ( 5 ) 迸 dr J + 时 ， 泵 出 口有介 质排 出 ， 其 流量 为 Q 一 。 3 算恻 某热 水泵 ， 最高 效率点 一8 o 0 n t h， ， ， = 儿 3 4 m ， 一 0 8 2 ， 多级 平 衡 鼓 结 梅 ， A T 一 1 8 C， 渍确定其最小流量 Q f 性能曲 略 ) 按 2 2步骤 ， 计算结果 见表 l 山计算 可知 Q=0 2 Q ： =l 6 0 n l h时 ， ，=l 3 9 t c， 比较接 近 丁 ， 因此可选此位作 为该粲的 Q 4 小 结 ( 1 ) 温升 法确定离 心泵最 小流量特j j fj 适l J 于 高温介质输运 的场台 。 丧 1 计算结 果 2 。 _ 0 9 0 0 8 Q 0 7 2 0 6 。 ， 0 5 2 o 4 Qo 0 3 Q 0 2 2 0 1 Q Q( ， h) 8 0 0 7 2 0 6 4 0 5 6 0 4 8 0 4 O 0 3 2 0 2 4 0 l 6 O 8 H( m ) 1 1 3 4 1 2 l 6 1 2 3 3 1 3 3 3 1 4 0 0 1 4 5 0 1 4 5 7 1 4 67 1 4 8 3 1 5 ) 08 3 0 81 0 8 07 5 0 7 0 6 O55 0 45 0 4 O 2 T ( ) 0 5 4 0 6 3 o 7 2 1 0 4 1 4 l 2 2 7 2 7 9 4 2 1 S 2 3 l 0 8 T=( ) 3 2 3 4 8 3 6 2 4 1 7 4 6 9 5 6 7 6 2 2 7 6 5 8 7 1 2 7 6 0 ( r，l +d T2 ) ( 1c) 3 7 4 4 1 】 4 3 4 5 2 1 6 l 7 9 4 9 0 1 1 1 8 5 1 3 9 4 3 1 6 8 维普资讯 第 2 4卷第 l期 流体机械 ( 2 ) 温 升 法 确 定 的最 小 流 量 与 流 体 的 吸 入 温定 。 度和压力有关 。 入 口温度越高 ， 入 口压 力越小 ， 则 最小流量越大 反 之则越 小。 参 考 文 献 ( 3 ) 文 中的方法需要知道 泵的 各对 应工 况点 1 ( 德) 赫尔姆特 舒尔茨 泵原理 计算与结 的性能 ， 也可对 该泵 的最 小流量进 行大概 估计 ， 构 吴选人等译 北京： 机槭工业出版杜一 1 9 9 2 一般可取( 0 2 0 3 ) Q 作为其最小流量。 。 美 J 卡拉西克等 关醒凡等译 泵手册 ( 4 ) 离心 泵最 小流 量也可 采用 其吾 方法限 北 京 机 械 工 业 出 版 社 。 。 煤气蝶阀的结构改进 启 东 阀 门 厂 张 逸 芳T H I3 # - 摘要叙述 了传统煤气蝶阀存在的缺 和霉新设计。 改雌后的蝶阀具有结构新颖 冀 耄 盏 关 键 诃 坚 茎 塑 双 偏 一 旦 兰 宣 L， 乙 1 1 传统 煤气 蝶闽 存在 的缺 点 传统 煤 气 蝶阀采 用杠杆 传动 、 弹 簧平 衡 结 构 ， 参见臣 l ( a ) 阀轴通过锥 销与杠杆连接 杠 杆的一端通过柱销与蝶板连接 另一端通过弹簧 与 蝶板相连 。当输入 动力驱动 阀轴 作旋 转运动 时 ， 阀轴通 过锥销 、 杠杆 、 柱销 、 弹簧 等带动 蝶板 作平移和旋转运动 ， 从而 实现 阀门的启闭。传统 煤气 阀存在下 主要 问题 ： ( 1 ) 结 构 比较陈旧 ， 制造工艺复杂 ； ( 2 ) 当 阀门处于开 启状态 时 ， 固蝶板 以柱销 为交点 仅靠 弹簧的拉 力维持 平衡 故在受介质 冲刷 或 当介 质压 力稍有 波动 时 ， 均 产生剧 烈振 动 ， 噪声大 ； ( 3 ) 蝶板 的启 闭过程是平 移和旋转运动的组 合 其启 闭角行程一般 为 1 2 0 。 ， 与标准 的部 分 回 转驱动装 置难 以匹配 ( 部分 回转驱动装置 的角行 程一般为 9 0 ) ， 不便实现机械化 、 自动化控制 ( 4 )