基礎——泵選型原理淺析

泵的種類繁多,形式也多種多樣。如何選擇到經濟性、使用性都合理的泵,這個需要一定的行業經驗,那麼按照什麼原則來選泵呢?依據又是什麼呢?

一、熟記選泵的原則

1、選擇泵的性能必須符合要求,有流量、揚程、進口壓力、溫度、汽蝕餘量等工藝參數的要求。

2、必須滿足介質的物理化學特性,介質特性通常考慮如下幾點:腐蝕性、磨蝕性、毒性等)、固體顆粒含量及顆粒大小、密度、黏度、汽化壓力、氣體含量、是否結晶等。

舉例說明:

對於輸送易燃、易爆有毒的介質,要求軸封可靠或者採用無洩漏泵,可選擇磁力泵、屏蔽泵、隔膜泵。

對於輸送腐蝕性介質的泵,要求對過流部件採用耐腐蝕性材料,如不鏽鋼泵,襯氟泵。

輸送含固體顆粒的介質,要求對過流部件採用耐磨材料,必要時對軸封採用外沖洗。

輸送含有較大雜物的汙水,要求泵具有良好的通過性能或者切割功能。如帶切割刀汙水泵。

輸送介質密度、粘度大的液體,要求配套電機功率進行校核,流量及揚程同時也需要進行校核。

3、根據泵的用途不同、安裝地點不同,考慮泵運行的穩定性,震動,噪音的要求也不完全相同,需要綜合考慮。消防泵重點考慮可靠性、電子廠房用泵就得重點考慮震動小。

4、經濟上要綜合考慮到設備費,運行費,維修費和管理費的總成本。

5、離心泵具有轉速高、體積小、效率高、流量大、結構簡單、性能平穩、操作及維修簡單等特點,因此選擇泵型時儘可能選擇離心泵。但以下情況除外:

a、有計量要求是,選用計量泵。

b、揚程高、流量很小且不合適高揚程離心泵時可選擇往復泵或者旋渦泵。

c、揚程很低,流量很大時,選用軸流泵或混流泵。

d、介質粘度較大(大於650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉子泵或往復泵(齒輪泵、螺桿泵)。

e、介質含氣量75%,流量較小且粘度小於37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。

f、對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應選用具有自吸性能的泵,如自吸式離心泵、氣動(電動)隔膜泵。

二、泵選型的基本依據

泵選型依據,應根據工藝流程,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、管路佈置以及操作運轉條件等

1、流量是選泵的重要性能數據之一,它直接關係到整個裝置的的生產能力和輸送能力。 如設計院工藝設計中能算出泵正常、最小、最大三種流量。選擇泵時,以最大流量為依據,兼顧正常流量,在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。作為消防泵使用時,最大流量需要滿足正常流量的1.5倍。

2、裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據,必須滿足此條件。消防泵對泵閉死點揚程和150%額定流量的揚程都有具體要求,需要滿足。

3、液體性質,包括液體介質名稱,物理性質,化學性質和其它性質,物理性質有溫度c密度d,粘度u,介質中固體顆粒直徑和氣體的含量等,這涉及到系統的揚程,有效氣蝕餘量計算和合適泵的類型:化學性質,主要指液體介質的化學腐蝕性和毒性,是選用泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據。

4、 裝置系統的管路佈置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側最低液麵,排出側最高液麵等一些數據和管道規格及其長度、材料、管件規格、數量等,以便進行系梳揚程計算和汽蝕餘量的校核。

5、 操作條件的內容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS(絕對)、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環境溫度操作是間隙的還是連續的、泵的位置是固定的還是可移的。

三、選泵的具體操作

  根據泵選型原則和選型基本條件,具體操作如下:

1、根據裝置的佈置、地形條件、水位條件、運轉條件,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、根據液體介質性質,確定清水泵,熱水泵還是油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質泵,或者採用無堵塞泵。安裝在爆炸區域的泵,應根據爆炸區域等級,採用相應的防爆電動機。

3、根據流量大小,確定選單吸泵還是雙吸泵;根據揚程高低,選單級泵還是多級泵,高轉速泵還是低轉速泵(空調泵)、多級泵效率比單級泵低,如單級泵和多級泵同樣都能用時,首先選用單級泵。

4、確定泵的具體型號  

 確定選用什麼系列的泵後,就可按流量、揚程這兩個性能的主要參數,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,在橫座標上找到所需流量值,在縱座標上找到所需揚程值,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範圍內 ,就初步定下此型號,然後根據揚程相差多少,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、,根據其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點不落在扇狀梯形範圍內,應選揚程較小的泵。選泵時,有時須考慮生產工藝要求,選用不同形狀Q-H特性曲線。

  5、泵型號確定後,對水泵或輸送介質的物理化學介質近似水的泵,需再到有關產品目錄或樣本上,根據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先工作區?有效NPSH是否大於(NPSH)。也可反過來以NPSH校改幾何安裝高度?

  6、對於輸送粘度大於20mm2/s的液體泵(或密度大於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真計算或較核。

  7、確定泵的臺數和備用率: 

  對正常運轉的泵,一般只用一臺,因為一臺大泵與並聯工作的兩臺小泵相當,(指揚程、流量相同),大泵效率高於小泵,故從節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,可考慮兩臺泵並聯合作:流量很大,一臺泵達不到此流量。對於需要有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%流量要求的泵並聯操作,不用備用泵,在一臺泵檢修時,另一臺泵仍然承擔 生產上70%的輸送。對需24小時連續不停運轉的泵,應備用三臺泵,一臺運轉,一臺備用,一臺維修。

 以上講述未考慮周全,如有不當之處,請大家指正,謝謝!


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