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技術(shù)文章

離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié),類型和選擇

閱讀：199發(fā)布時(shí)間：2012-11-24

　　旋渦泵適用于流量小、壓頭高且粘度不大的液體的輸送。旋渦泵啟動(dòng)前同樣需要灌泵。這種泵雖屬離心式。因引水道窄，但亦需用旁路閥調(diào)流量。泵的壓頭較高，若關(guān)閉出口閥運(yùn)轉(zhuǎn)，高壓液體強(qiáng)行越過擋壁漏回低壓端時(shí)摩阻大，泵體震動(dòng)，葉片易受損。
　　
　　離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié),
　　
　　離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié).
　　
　　離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié).類型和選擇
　　
　　離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié)
　　
　　1．管路特性曲線與工作點(diǎn)
　　
　　1管路特性曲線
　　
　　2工作點(diǎn)
　　
　　所謂離心泵的工作點(diǎn)是指離心泵的性能曲線（HQ曲線）與管路特性曲線的交點(diǎn)。分別描點(diǎn)作出兩曲線的交點(diǎn)M點(diǎn)。即在HQ坐標(biāo)上。
　　
　　如果HQ曲線方程可近似表示為H=ABQ2管路特性曲線方程表示為H=K＋CQ2則工作點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量和揚(yáng)程由這兩個(gè)方程聯(lián)立求解。
　　
　　離心泵在特定的管路系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所提供的揚(yáng)程和流量恰好等同于管路所需的揚(yáng)程和流量。例2-這就是說。
　　
　　2．流量調(diào)節(jié)
　　
　　則須進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)實(shí)際上是改變泵的工作點(diǎn)。如果工作點(diǎn)的流量大于或小于所需的輸液量。
　　
　?、俑淖兂隹陂y的開度
　　
　　實(shí)際改變管路特性曲線
　　
　　原來Q>所需Q'
　　
　　閥門關(guān)小。管路特性曲線上移，管路阻力增大。工作點(diǎn)由MM'點(diǎn)，流量減小。
　　
　　②改變泵的轉(zhuǎn)速或葉輪直徑
　　
　　實(shí)際改變泵的HQ曲線
　　
　　Q↓n↓→n'MM'點(diǎn)。
　　
　　Q↑↑→n''MM''點(diǎn)。
　　
　　Q↓D↓→D'MM'點(diǎn)。
　　
　?、趦煞N流量調(diào)節(jié)措施可知：比較①。
　　
　?、。┯瞄y門調(diào)節(jié)流量快速方便。化工生產(chǎn)中應(yīng)用zui廣。其缺點(diǎn)是閥門關(guān)小時(shí)，且流量可以連續(xù)變化。流動(dòng)阻力增加，要額外多消耗一部分功率，且使泵在低效率點(diǎn)工作，經(jīng)濟(jì)上不合理。
　　
　　ⅱ）②方法不額外增加流動(dòng)阻力。能量利用經(jīng)濟(jì)。但調(diào)節(jié)不方便，變化前后泵效率幾乎不變。且變速裝置或變速電動(dòng)機(jī)價(jià)格貴，一般只有在調(diào)節(jié)幅度大，時(shí)間又長(zhǎng)的季節(jié)性調(diào)節(jié)中才使用。
　　
　　八．離心泵的組合操作
　　
　　實(shí)際工作中。即倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)有的離心泵不滿足輸送任務(wù)的要求，有時(shí)遇到這種情況。比如：
　　
　　要求的揚(yáng)程與流量分別為H=110mQ=80m3/h
　　
　　而庫(kù)存的泵性能為：1．H=100mQ=50m3/h若干臺(tái)。
　　
　　2．H=60mQ=80m3/h若干臺(tái)。
　　
　　顯然。引出了泵的組合操作，單臺(tái)泵工作時(shí)無法達(dá)到要求的流量和揚(yáng)程。為彌補(bǔ)單泵工作時(shí)這種不足。即泵的串，并聯(lián)。
　　
　　現(xiàn)以兩臺(tái)特性相同的泵為例來介紹：
　　
　　1．泵的并聯(lián)
　　
　　1兩泵并聯(lián)的合成特性曲線
　　
　　設(shè)有兩臺(tái)型號(hào)相同的離心泵并聯(lián)工作。則兩泵的流量和揚(yáng)程必相同。并且各自的吸入管路相同。
　　
　　因此。并聯(lián)泵的流量為單泵的兩倍。HQ坐標(biāo)上將單泵特性曲線的橫坐標(biāo)加倍而縱坐標(biāo)不變，同樣的揚(yáng)程下。得到這條曲線叫做兩泵并聯(lián)的合成特性曲線。
　　
　　2兩泵并統(tǒng)的工作點(diǎn)
　　
　　對(duì)于兩泵并統(tǒng)而言。對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值QH即為兩泵并聯(lián)工作時(shí)的Q并，管路特性曲線保持不變。兩泵并聯(lián)的合成特性曲線與管路特性曲線的交點(diǎn)M即為工作點(diǎn)。H并。
　　
　　由圖可知：Q并＞Q單。這是因?yàn)镼并增大導(dǎo)致管路阻力損失增加（H=K＋CQ2Q↑→H↑）緣故。Q并=2Q單，但Q并＜2Q單。兩泵并聯(lián)時(shí)單泵在b點(diǎn)狀態(tài)下工作。
　　
　　3并聯(lián)泵的總效率與每臺(tái)泵在b點(diǎn)工作所對(duì)應(yīng)的單泵效率相同。
　　
　　2．泵的串聯(lián)
　　
　　1兩泵串聯(lián)的合成特性曲線
　　
　　設(shè)有兩臺(tái)型號(hào)相同的離心泵串聯(lián)工作。串聯(lián)泵的壓頭為單臺(tái)泵的兩倍。HQ標(biāo)繪出兩泵串聯(lián)的合成特性曲線，每臺(tái)泵的流量和揚(yáng)程也必然相同。因此在同樣的流量下。將單泵的特性曲線縱坐標(biāo)加倍，而橫坐標(biāo)不變。
　　
　　2兩泵串統(tǒng)的工作點(diǎn)
　　
　　管路特性曲線也是不變的同理。
　　
　　兩坐標(biāo)值為H串和H單。兩線交點(diǎn)為工作點(diǎn)。
　　
　　由此可見。Q串＞Q單但H串＜2H單。H串＞H單。
　　
　　3串聯(lián)泵的總效率與每臺(tái)泵在b點(diǎn)工作所對(duì)應(yīng)的單泵效率相同
　　
　　3．組合方式的選擇
　　
　　1如果管路中
　　
　　單泵提供的zui大揚(yáng)程）
　　
　　則。增加壓頭。必須采用串聯(lián)操作。只是流量達(dá)不到要求。
　　
　　2實(shí)際情況多數(shù)屬于單泵可以輸液。因此。并聯(lián)的選擇取決于管路特性曲線。若以增大流量為目的則泵的串。
　　
　　由圖可知：
　　
　?、。?duì)管路特性曲線①而言。并、串聯(lián)相同。Q1并=Q1串。
　　
　?、ⅲ?duì)管路特性曲線②而言。采用并聯(lián)。低阻管路）Q2并＞Q2串。
　　
　　ⅲ）對(duì)管路特性曲線③而言。采用串聯(lián)。高阻管路）Q3并＜Q3串。
　　
　　例2-7
　　
　　上面介紹的兩臺(tái)型號(hào)相同的離心泵的串、并聯(lián)操作。
　　
　　現(xiàn)在提出兩個(gè)問題：①三臺(tái)或三臺(tái)以上離心泵的串或并聯(lián)操作時(shí)的流量、揚(yáng)程如何確定？
　　
　　②如果兩臺(tái)型號(hào)不同的離心泵能否串或并聯(lián)操作？和兩臺(tái)型號(hào)相同的串、并聯(lián)操作問題是否有區(qū)別？
　　
　　解答
　　
　　接下來提出三個(gè)問題供同學(xué)課后討論。
　　
　　并的合成曲線怎樣作？Ⅰ泵有無液體流出？①在流量Q=0QA段。
　　
　?、谠诹髁縌=0QA段。那么，如Ⅰ泵無液體流出。Ⅱ泵輸出的液體是否會(huì)反作用于Ⅰ泵的泵體，沖擊葉輪使泵反轉(zhuǎn)？
　　
　　③如果上述使Ⅰ泵反轉(zhuǎn)有可能。安裝與操作上應(yīng)采取什么措施？不同型號(hào)泵并聯(lián)使用時(shí)。
　　
　　九．離心泵的類型和選擇
　　
　　1．離心泵的類型
　　
　　并以一個(gè)或幾個(gè)字母作為系列代號(hào)。各類型系列泵可從泵標(biāo)本或機(jī)械產(chǎn)品目錄手冊(cè)查到現(xiàn)對(duì)常用的離心泵的類型作簡(jiǎn)單介紹。各種類型的離心泵按照其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各自成為一個(gè)系列。
　　
　　1水泵（IS型。S型）D型。
　　
　　IS型—單級(jí)單吸離心泵。研制的新產(chǎn)品。全系列共有29個(gè)品種?；どa(chǎn)中廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)如圖所示。該系列泵是國(guó)*個(gè)按標(biāo)準(zhǔn)（ISO設(shè)計(jì)。
　　
　　吸入壓力≯0.3Mpa口徑為40200mm泵輸液溫度≤80℃。
　　
　　性能范圍：Q6.3400m3/h
　　
　　H5125m
　　
　　IS型系列可從泵樣本或機(jī)械產(chǎn)品目錄手冊(cè)中查到
　　
　　同一根軸上串聯(lián)多個(gè)葉輪。D型—多級(jí)離心泵。
　　
　　性能范圍：Q6.3580m3/h
　　
　　H501800m
　　
　　S型—雙吸泵。從兩側(cè)同時(shí)吸液。同一泵殼內(nèi)有背靠背的兩個(gè)葉輪。
　　
　　由同一管道流出。雙吸泵可自動(dòng)消除軸向推力。見圖。
　　
　　性能范圍：Q5014000m3/h
　　
　　H8.7250m
　　
　　2耐腐蝕泵（F型）
　　
　　輸送酸、堿及濃氨水等腐蝕性液體時(shí)?，F(xiàn)在又新開發(fā)了IH型泵。IH泵是節(jié)能產(chǎn)品，需用耐腐蝕泵。長(zhǎng)期以來F型泵是典型的耐腐蝕泵。比F型泵平均效率提高5%IH泵的揚(yáng)程為5125m流量為6.3400m3/h
　　
　　3油泵（Y型）
　　
　　用以輸送不含固體顆粒、無腐蝕性的油類及石油產(chǎn)品。該類型泵要求密封好。揚(yáng)程為51740m流量為5.51270m3/h輸送介質(zhì)溫度為-20400℃。可防止易燃液體外漏。典型的油泵為Y型泵。
　　
　　4雜質(zhì)泵（P型）
　　
　　用于輸送懸浮液。PW型污水泵用于80℃以下帶纖維的懸浮液輸送，一般采用敞式或半蔽式葉輪。雜質(zhì)泵中M型煤水泵用于混濁煤水的輸送。WGF型污水泵是用于輸送含有酸、堿的腐蝕型污水或化學(xué)漿液。IFV型臥式無堵塞泵是1986年從日本引進(jìn)的可輸送污水、泥水等，液體中所含zui大顆粒不得大于出口口徑，輸送介質(zhì)溫度為080℃。IFZ型螺旋渦流無堵塞泵亦是1986年從日本引進(jìn)的用于輸送污水、污物、紙漿及含纖維液體，zui大顆粒粒徑為28150mm
　　
　　2．離心泵的選型
　　
　　1確定輸液系統(tǒng)的流量與揚(yáng)程。Q一般為輸送任務(wù)。則取Qmax考慮。根據(jù)*的安排，如Q變化。用Bseg確定He
　　
　　2選擇泵的類型與型號(hào)。
　　
　　類型確定：依據(jù)被輸液體的性質(zhì)及操作條件而定。
　　
　　型號(hào)確定：依據(jù)QHe從泵樣本中的性能特性曲線或性能表來確定合適的型號(hào)。
　　
　　3核算泵的軸功率
　　
　　例2-8
　　
　　§2.1.2其它類型泵
　　
　　一．往復(fù)泵
　　
　　1．工作原理（與離心泵的不同）如圖所示。具有自吸能力。往復(fù)泵不需灌液。沖程[活塞左右移動(dòng)距離]往復(fù)頻率）
　　
　　2．流量=Q活塞面積。單動(dòng)泵：理論流量QT=Asn/60m3/snl/min液體漏損等）實(shí)際流量會(huì)小于QT吸入閥和排出閥啟閉不及時(shí)。
　　
　　3．He與Q無關(guān)（這又與離心泵不同）He受管路的承壓能力限制。不能用出口閥來調(diào)節(jié)。這也與離心泵不同）
　　
　　4．流量調(diào)節(jié)采用旁路調(diào)節(jié)。所以往復(fù)泵的汲上真空高度也有一定限制。
　　
　　5．汲上真空高度也隨大氣壓（pa密度（ρ）和液溫變化而變化。
　　
　　正位移性—泵的排液能力只與泵的幾何尺寸。又壓頭與流量無關(guān)，而與管路情況無關(guān)。受管路的承壓能力所限制，這種特性稱為正位移性。這種泵稱為正位移泵。往復(fù)泵是正位移泵之一。
　　
　　二．漩渦泵
　　
　　二者間以“擋壁”相隔。壓出管并非沿泵殼切向引出。擋壁與葉輪間的縫隙很小以期阻止壓出口壓強(qiáng)高的液體漏回汲入口壓強(qiáng)低的部位。旋渦泵是一種特殊的離心泵。這種泵的葉輪有一金屬圓盤與四周銑出凹槽而成。余下未銑去的部分形成輻射狀的漿葉。泵殼內(nèi)壁亦是圓形。葉輪與泵殼內(nèi)壁之間有一引水道。其汲入口與壓出口靠近。
　　
　　操作時(shí)。葉輪各葉片間的液體在高速旋轉(zhuǎn)中受到離心慣性力，葉輪高速旋轉(zhuǎn)。于是葉片外緣的液體修正壓強(qiáng)高于葉片內(nèi)緣液體的修正壓強(qiáng)。這時(shí)，存在著三種流動(dòng)，即短促的葉片促使葉片間液體產(chǎn)生強(qiáng)烈的與葉輪轉(zhuǎn)向相反的回旋流動(dòng)，
　　
　　轉(zhuǎn)動(dòng)的葉輪帶動(dòng)引水道液體順葉輪轉(zhuǎn)向的流動(dòng)以及引水道的液體與葉片間液體的交流。后一種流動(dòng)藉液體旋渦把葉輪內(nèi)壓強(qiáng)高的液體送入引水道同時(shí)把引水道液體卷進(jìn)葉片內(nèi)緣。每經(jīng)過一次這樣的交換。經(jīng)葉輪“拍打”次數(shù)愈多，引水道的液體壓強(qiáng)得到一次提高。液體從進(jìn)口沿引水道至出口。壓強(qiáng)愈高。流量小時(shí)，因液體經(jīng)“拍打”次數(shù)多，揚(yáng)程高，軸功率大，故這種泵啟動(dòng)時(shí)應(yīng)開大閥門，使啟動(dòng)功率低些。
　　
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