我們在選擇或設(shè)計反沖洗水泵、沖洗泵設(shè)備時,首先要確定泵用在什么地方和泵的性能參數(shù)時再選擇泵的種類和形式,再確定泵的型號,那么在反沖洗水泵、沖洗泵選型時需要哪些基本數(shù)據(jù)呢?
一、反沖洗水泵、沖洗泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。
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
對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐腐蝕性材料,如AFB不銹鋼耐腐蝕泵,CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。
對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。
4、經(jīng)濟上要綜合考慮到設(shè)備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本最低。
5、離心泵具有轉(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。
因此除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心泵:
a、有計量要求時,選用計量泵
b、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.
c、揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
d、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)
e、介質(zhì)含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。
f、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。
二、反沖洗水泵、沖洗泵選型的基本依據(jù)
泵選型依據(jù),應(yīng)根據(jù)工藝流程,給排水要求,從五個方面加以考慮,既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉(zhuǎn)條件等
1、流量是選泵的重要性能數(shù)據(jù)之一,它直接關(guān)系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設(shè)計院工藝設(shè)計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時,以最大流量為依據(jù),兼顧正常流量,在沒有最大流量時,通??扇≌A髁康?.1倍作為最大流量。
2、裝置系統(tǒng)所需的揚程是選泵的又一重要性能數(shù)據(jù),一般要用放大5%—10%余量后揚程來選型。
3、液體性質(zhì),包括液體介質(zhì)名稱,物理性質(zhì),化學(xué)性質(zhì)和其它性質(zhì),物理性質(zhì)有溫度c密度d,粘度u,介質(zhì)中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統(tǒng)的揚程,有效氣蝕余量計算和合適泵的類型:化學(xué)性質(zhì),主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性,是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。
4、裝置系統(tǒng)的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側(cè)最低液面,排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等,以便進行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。
5、操作條件的內(nèi)容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS(絕對)、排出側(cè)容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、泵的位置是固定的還是可移的。
三、反沖洗水泵、沖洗泵選型的具體操作
根據(jù)泵選型原則和選型基本條件,具體操作如下:
1、根據(jù)裝置的布置、地形條件、水位條件、運轉(zhuǎn)條件,確定選擇臥式、立式和其它型式(管道式、潛水式、液下式、無堵塞式、自吸式、齒輪式等)的泵。
2、根據(jù)液體介質(zhì)性質(zhì),確定清水泵,熱水泵還是油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵,或者采用無堵塞泵。
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)的防爆電動機。
3、根據(jù)流量大小,確定選單吸泵還是雙吸泵;根據(jù)揚程高低,選單級泵還是多級泵,高轉(zhuǎn)速泵還是低轉(zhuǎn)速泵(空調(diào)泵)、多級泵效率比單級泵低,如選單級泵和多級泵同樣都能用時,首先選用單級泵。
4、確定反沖洗水泵、沖洗泵的具體型號
確定選用什么系列的泵后,就可按最大流量,(在沒有最大流量時,通??扇≌A髁康?.1倍作為最大流量),取放大5%—10%余量后的揚程這兩個性能的主要參數(shù),在型譜圖或者系列特性曲線上確定具體型號。操作如下:
利用泵特性曲線,在橫坐標(biāo)上找到所需流量值,在縱坐標(biāo)上找到所需揚程值,從兩值分別向上和向右引垂線或水平線,兩線交點正好落在特性曲線上,則該泵就是要選的泵,但是這種理想情況一般很少,通常會碰上下列兩種情況:
第一種:交點在特性曲線上方,這說明流量滿足要求,但揚程不夠,此時,若揚程相差不多,或相差5%左右,仍可選用,若揚程相差很多,則選揚程較大的泵。或設(shè)法減小管路阻力損失。
第二種:交點在特性曲線下方,在泵特性曲線扇狀梯形范圍內(nèi),就初步定下此型號,然后根據(jù)揚程相差多少,來決定是否切割葉輪直徑,
若揚程相差很小,就不切割,若揚程相差很大,就按所需Q、H、,根據(jù)其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點不落在扇狀梯形范圍內(nèi),應(yīng)選揚程較小的泵。選泵時,有時須考慮生產(chǎn)工藝要求,選用不同形狀Q-H特性曲線。
5、泵型號確定后,對水泵或輸送介質(zhì)的物理化學(xué)介質(zhì)近似水的泵,需再到有關(guān)產(chǎn)品目錄或樣本上,根據(jù)該型號性能表或性能曲線進行校改,看正常工作點是否落在該泵優(yōu)先工作區(qū)?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反過來以NPSH校改幾何安裝高度?
6、對于輸送粘度大于20mm2/s的液體泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水實驗泵特性曲線換算成該粘度(或者該密度下)的性能曲線,特別要對吸入性能和輸入功率進行認(rèn)真計算或較核。
7、確定反沖洗水泵、沖洗泵的臺數(shù)和備用率:
對正常運轉(zhuǎn)的泵,一般只用一臺,因為一臺大泵與并聯(lián)工作的兩臺小泵相當(dāng),(指揚程、流量相同),大泵效率高于小泵,故從節(jié)能角度講寧可選一臺大泵,而不用兩臺小泵,但遇有下列情況時,可考慮兩臺泵并聯(lián)合作:
流量很大,一臺泵達不到此流量。
對于需要有50%的備用率大型泵,可改兩臺較小的泵工作,兩臺備用(共三臺)
對某些大型泵,可選用70%流量要求的泵并聯(lián)操作,不用備用泵,在一臺泵檢修時,另一臺泵仍然承擔(dān) 生產(chǎn)上70%的輸送。
對需24小時連續(xù)不停運轉(zhuǎn)的泵,應(yīng)備用三臺泵,一臺運轉(zhuǎn),一臺備用,一臺維修。
8、一般情況下,客戶可提交其“選泵的基本條件”,由我司給予選型或者推薦更好的泵產(chǎn)品。如果設(shè)計院在設(shè)計裝置設(shè)備時,對泵的型號已經(jīng)確定,按設(shè)計院要求配置。
9、確定反沖洗水泵、沖洗泵的臺數(shù)和備用率:
對正常運轉(zhuǎn)的泵,一般只用一臺,因為一臺大泵與并聯(lián)工作的兩臺小泵相當(dāng),(指揚程、流量相同),大泵效率高于小泵,故從節(jié)能角度講寧可選一臺大泵,而不用兩臺小泵,但遇有下列情況時,可考慮兩臺泵并聯(lián)合作:
流量很大,一臺泵達不到此流量。
對于需要有50%的備用率大型泵,可改兩臺較小的泵工作,兩臺備用(共三抬)
對某些大型泵,可選用70%流量要求的泵并聯(lián)操作,不用備用泵,在一臺泵檢修時,另一抬泵仍然承擔(dān)生產(chǎn)上70%的輸送。
對需24小時連續(xù)不停運轉(zhuǎn)的泵,應(yīng)備用三臺泵,運轉(zhuǎn),一臺備用,一臺維修。
四、反沖洗水泵、沖洗泵的分類依據(jù)
泵的種類繁多,按工作原理可分為:①動力式泵,又叫葉輪式泵或葉片式泵,依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的動力作用,把能量連續(xù)地傳遞給液體,使液體的動能(為主)和壓力能增加,隨后通過壓出室將動能轉(zhuǎn)換為壓力能,又可分為離心泵、軸流泵、部分流泵和旋渦泵等。②容積式泵,依靠包容液體的密封工作空間容積的周期性變化,把能量周期性地傳遞給液體,使液體的壓力增加至將液體強行排出,根據(jù)工作元件的運動形式又可分為往復(fù)泵和回轉(zhuǎn)泵。③其他類型的泵,以其他形式傳遞能量。如射流泵依靠高速噴射的工作流體將需輸送的流體吸入泵后混合,進行動量交換以傳遞能量;水錘泵利用制動時流動中的部分水被升到一定高度傳遞能量;電磁泵是使通電的液態(tài)金屬在電磁力作用下產(chǎn)生流動而實現(xiàn)輸送。另外,泵也可按輸送液體的性質(zhì)、驅(qū)動方法、結(jié)構(gòu)、用途等進行分類。
五、反沖洗水泵、沖洗泵選型數(shù)據(jù)
表征泵主要性能的基本參數(shù)有以下幾個:
1、流量Q
流量是泵在單位時間內(nèi)輸送出去的液體量(體積或質(zhì)量)。
體積流量用Q表示,單位是:m3/s,m3/h,l/s等。
質(zhì)量流量用Qm表示,單位是:t/h,kg/s等。
質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系為:
Qm=ρQ
式中 ρ——液體的密度(kg/m3,t/m3),常溫清水ρ=1000kg/m3。
2、揚程H
揚程是泵所抽送的單位重量液體從泵進口處(泵進口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。也就是一牛頓液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N·m/N=m,即泵抽送液體的液柱高度,習(xí)慣簡稱為米。
3、轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)數(shù),用符號n表示,單位是r/min。
4、汽蝕余量NPSH
汽蝕余量又叫凈正吸頭,是表示汽蝕性能的主要參數(shù)。汽蝕余量國內(nèi)曾用Δh表示。
5、功率和效率
泵的功率通常是指輸入功率,即原動機傳支泵軸上的功率,故又稱為軸功率,用P表示;
泵的有效功率又稱輸出功率,用Pe表示。它是單位時間內(nèi)從泵中輸送出去的液體在泵中獲得的有效能量。
因為揚程是指泵輸出的單位重液體從泵中所獲得的有效能量,所以,揚程和質(zhì)量流量及重力加速度的乘積,就是單位時間內(nèi)從泵中輸出的液體所獲得的有效能量——即泵的有效功率:
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
式中 ρ——泵輸送液體的密度(kg/m3);
γ——泵輸送液體的重度(N/m3);
Q——泵的流量(m3/s);
H——泵的揚程(m);
g——重力加速度(m/s2)。
軸功率P和有效功率Pe之差為泵內(nèi)的損失功率,其大小用泵的效率來計量。泵的效率為有效功率和軸功率之比,用η表示。