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離心泵的揚(yáng)程高、低是由什么決定的?

2019/10/9 15:59:37
離心泵的揚(yáng)程高、低是由什么決定的?
一、與葉片出口安置角β2A的關(guān)系
當(dāng)其它為定值時,葉片出口角越大,隨著流量的增大理論揚(yáng)程也相應(yīng)增加,葉片出口安置角越小,隨著流量的增大,理論揚(yáng)程相應(yīng)減小。
二、與葉片數(shù)量的關(guān)系
其它為定值時,不考慮流動損失的情況下,葉片數(shù)量越多,理論揚(yáng)程越大。這是由于有限葉片的葉輪所能給予液體的能量較無限葉片的葉輪有所減少。
三、與轉(zhuǎn)速的關(guān)系
由歐拉方程可以得出,轉(zhuǎn)速越高,理論揚(yáng)程就越大。
怎么選用泵的揚(yáng)程?
揚(yáng)程和高度、距離、管徑有什么關(guān)系?
設(shè)計院在設(shè)計裝置設(shè)備時,要確定泵的用途和性能并選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始,那么以什么原則來選泵呢?依據(jù)又是什么?
一、 泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)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(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動小。
4、經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本低。
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(diǎn)。
因此除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心泵:
有計量要求時,選用計量泵
揚(yáng)程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚(yáng)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.揚(yáng)程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
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)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。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、泵的選型依據(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(yáng)程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)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、小、大三種流量。選擇泵時,以大流量為依據(jù),兼顧正常流量,在沒有大流量時,通??扇≌A髁康?.1倍作為大流量。
2、裝置系統(tǒng)所需的揚(yáng)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(yáng)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(yáng)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)低液面,排出側(cè)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(jìn)行系梳揚(yáng)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。

離心泵揚(yáng)程

水泵的揚(yáng)程、流量和功率是考察水泵性能的重要參數(shù)
1. 流量 水泵的流量又稱為輸水量,它是指水泵在單位時間內(nèi)輸送水的數(shù)量。以符號Q來表示,其單位為升/秒、立方米/秒、立方米/小時。
2. 揚(yáng)程 水泵的揚(yáng)程是指水泵能夠揚(yáng)水的高度,通常以符號H來表示,其單位為米。離心泵的揚(yáng)程以葉輪中心線為基準(zhǔn),分由兩部分組成。從水泵葉輪中心線至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上來的高度,叫做吸水揚(yáng)程,簡稱吸程;從水泵葉輪中心線至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水壓上去的高度,叫做壓水揚(yáng)程,簡稱壓程。即水泵揚(yáng)程= 吸水揚(yáng)程 + 壓水揚(yáng)程 應(yīng)當(dāng)指出,銘牌上標(biāo)示的揚(yáng)程是指水泵本身所能產(chǎn)生的揚(yáng)程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的損失揚(yáng)程。在選用水泵時,注意不可忽略。否則,將會抽不上水來。
3. 功率 在單位時間內(nèi),機(jī)器所做功的大小叫做功率。通常用符號N來表示。常用的單位有:公斤·米/秒、千瓦、馬力。通常電動機(jī)的功率單位用千瓦表示;柴油機(jī)或汽油機(jī)的功率單位用馬力表示。動力機(jī)傳給水泵軸的功率,稱為軸功率,可以理解為水泵的輸入功率,通常講水泵功率就是指軸功率。
由于軸承和填料的摩擦阻力;葉輪旋轉(zhuǎn)時與水的摩擦;泵內(nèi)水流的漩渦、間隙回流、進(jìn)出、口沖擊等原因。必然消耗了一部分功率,所以水泵不可能將動力機(jī)輸入的功率完全變?yōu)橛行Чβ剩渲卸ㄓ泄β蕮p失,也就是說,水泵的有效功率與泵內(nèi)損失功率之和為水泵的軸功率。
離心泵的揚(yáng)程問題
在很多參考資料中常見到這樣的題目:離心泵多能將水抽到約多高的地方?由于這是一道估算題,所以加在水面上的大氣壓可近似地看作1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,在不計摩擦等因素的條件下,根據(jù)P=ρ水gh可算得h約10米,所以一般給的參考答案為:約10米。其實(shí)這種解法是值得思考的。
對離心泵來說,它有三個揚(yáng)程:實(shí)際吸水揚(yáng)程、實(shí)際壓水揚(yáng)程和實(shí)際揚(yáng)程.在沒指明的情況下,一般認(rèn)為揚(yáng)程是指兩水面的高度差,但實(shí)際揚(yáng)程即使在理論上也不一定近似地為10米。我們作如下討論。
離心泵的工作原理雖然利用了大氣壓,但大氣壓影響的僅僅是吸水揚(yáng)程,對壓水揚(yáng)程是沒有影響的。九年義務(wù)教育物理第一冊P135對離心泵的工作原理有如下敘述:“……葉輪在電機(jī)帶動下高速旋轉(zhuǎn),泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉(zhuǎn),同時被甩入出水管中,這時葉輪轉(zhuǎn)軸附近壓強(qiáng)減小,大氣壓迫使低處的水推開底閥,沿進(jìn)水管進(jìn)入泵殼,進(jìn)來的水又被葉輪甩進(jìn)出水管……這樣就不斷的把水抽到高處?!睆倪@段文字可以明顯地看出出水管中的水是被高速旋轉(zhuǎn)的葉輪甩上去的。所以,壓水揚(yáng)程是由電動機(jī)或其它動力設(shè)備的功率決定的,只要動力設(shè)備的功率做得足夠大,壓水揚(yáng)程是完全可以超過10米的。
即使是吸水揚(yáng)程的大值也不一定為10米左右,這是因?yàn)椋涸谌~輪周圍的水被甩入出水管中時,大氣壓的作用僅僅是將水壓進(jìn)泵殼內(nèi),只要泵殼內(nèi)外存在壓力差,大氣壓就能將水壓進(jìn)泵殼。
如果由1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓大約能支持10米的水柱而得出離心泵的揚(yáng)程約為10米是不足為據(jù)的,那種認(rèn)為將離心泵放在距離海平面10米或10米以上的高度就不能將水抽上去的觀點(diǎn)更是錯誤的。如果現(xiàn)將離心泵放在距海平面高于10米的地方(這地方仍有一定的氣壓),只要通過葉輪的旋轉(zhuǎn)將水甩上去,使得泵殼的壓強(qiáng)低于外界大氣壓,大氣壓就能將水壓進(jìn)泵殼內(nèi)。這也是離心泵在內(nèi)陸地區(qū)(這時海拔高度已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止10米)仍然正常工作的原因。
所以離心泵的實(shí)際揚(yáng)程主要決定于實(shí)際壓水揚(yáng)程,而實(shí)際壓水揚(yáng)程又由動力設(shè)備的功率決定,而實(shí)際吸水揚(yáng)程則由大氣壓和動力設(shè)備共同決定,大氣壓在這里所起的作用主要是“補(bǔ)充供給”。
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