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  • 水泵的原理,分類及選項

    作者:金龍泵業(yè)  時間:2012-11-19

    一、泵的類型

    1、根據(jù)介質(zhì)分:
        清水泵、污水(污物)泵、油泵、耐腐蝕泵、襯氟泵、排污泵等;
    2、從使用安裝方式分:
      管道泵、液下泵、潛水泵等。

    二、泵的適用范圍和特性比較表

    指標(biāo) 葉片泵 容積泵
    離心泵 軸流泵 旋渦泵 往復(fù)泵 轉(zhuǎn)子泵

    量 均勻性 均勻 不均勻 比較均勻
    穩(wěn)定性 不恒定,隨管路情況變化而變化 恒定
    范圍m3/h 1.6~30000 150~245000 0.4~10 0~600 1~600
    揚程 特點 對應(yīng)一定流量,只能對應(yīng)一定揚程 對應(yīng)一定流量可以達(dá)到不同揚程,由管路系統(tǒng)確定
    范圍 10~2600m 2~20m 8~150m 0.2~100MPa 0.2~50MPa
    效率 特點 在設(shè)計點最高,偏離愈遠(yuǎn),效率愈低 揚程高時效率降低很少 揚程高時效率降低很大
    范圍(最高點) 0.5~0.8 0.7~0.9 0.25~0.5 0.7~0.85 0.6~0.8
    結(jié)構(gòu)特點 結(jié)構(gòu)簡單,造價低,體積小,重量輕,安裝檢修方便 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,振動大,體積大,造價高 同葉片泵
    適用范圍 粘度較低的各種介質(zhì)(水) 特別適用于大流量,低揚程,粘度較低的介質(zhì) 特別適用于小流量,較高壓力的低粘度清潔介質(zhì) 適用于高壓力,小流量的清潔介質(zhì)(
    含懸浮液或要求完全無泄漏可用隔膜泵) 適用于中低壓力,中小流量, 尤其適用于粘度高的介質(zhì)

    三、水泵的工作原理(葉片泵)

    1、離心泵的工作原理       水泵開動前,先將泵和進(jìn)水管灌滿水,水泵運轉(zhuǎn)后,在葉輪高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力的作用下,葉輪流道里的水被甩向四周,壓入蝸殼,葉輪入口形成真空,水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補(bǔ)充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經(jīng)蝸殼而進(jìn)入出水管。
              離心泵是由于在葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力的作用下,將水提相高處的,故稱離心泵。
    2、軸流泵的工作原理
              軸流泵與離心泵的工作原理不同,它主要是利用葉輪的高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力提水。軸流泵葉片旋轉(zhuǎn)時對水所產(chǎn)生的升力,可把水從下方推到上方。       軸流泵的葉片一般浸沒在被吸水源的水池中。由于葉輪高速旋轉(zhuǎn),在葉片產(chǎn)生的升力作用下,連續(xù)不斷的將水向上推壓,使水沿出水管流出。葉輪不斷的旋轉(zhuǎn),水也就被連續(xù)壓送到高處。
      *軸流泵的一般特點    (1)水在軸流泵的流經(jīng)方向是沿葉輪的軸相吸入、軸相流出,因此稱軸流泵。    (2)揚程低(1~13米)、流量大、效益高,適于平原、湖區(qū)、河網(wǎng)區(qū)排灌。    (3)起動前不需灌水,操作簡單。
    3、混流泵的工作原理
              由于混流泵的葉輪形狀介于離心泵葉輪和軸流泵葉輪之間,因此,混流泵的工作原理既有離心力又有升力,靠兩者的綜合作用,水則以與軸組成一定角度流出葉輪,通過蝸殼室和管路把水提向高處。

    三、泵選型條件

    1.輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能
    輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能直接影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu),是選型時需要考慮的重要因素。{介質(zhì)名稱、介質(zhì)特性(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(jié)晶等}
    2.工藝參數(shù)?。ㄟx型重要依據(jù))
    (1)流量Q:工藝裝置生產(chǎn)中,要求泵輸送的介質(zhì)量,工藝人員一般應(yīng)給出正常、最小和最大流量。
    泵數(shù)據(jù)表是上往往只給出泵的正常和額定流量。選泵時,要求額定流量不小于裝置的最大流量或取正常流量的1.1~1.15倍。
    (2)揚程H:工藝裝置所需的揚程值,也稱計算揚程。一般要求泵的額定揚程為裝置所需揚程的1.05 ~1.1倍。
    (3)進(jìn)口壓力Ps和出口壓力Pd:進(jìn)、指泵進(jìn)出接管法蘭處的壓力,進(jìn)出口壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封的要求。
    (4)溫度T:泵進(jìn)口介質(zhì)溫度,一般應(yīng)給出工藝過程中泵進(jìn)口介質(zhì)的正常、最低和最高溫度。
    (5)裝置汽蝕余量NPSHa:有效汽蝕余量
    (6)操作狀態(tài):操作狀態(tài)分連續(xù)操作和間歇操作兩種。


    泵的臺數(shù)和備用率

         —般水泵大中型泵站臺數(shù)以4~8臺為宜。中小型泵站以3~6臺為宜,小型泵站以2~3臺為宜,  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)工作:     *流量很大,一臺泵達(dá)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、泵類型的選擇

    泵的類型應(yīng)根據(jù)裝置的工藝參數(shù)、輸送介質(zhì) 的物理和化學(xué)性質(zhì)、操作周期和泵的結(jié)構(gòu)特性等因素合理選擇。(見下頁)
    離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單,輸液無脈動,流量調(diào)節(jié)簡單等優(yōu)點,因此除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心泵。
    (1)有計量要求時,選用計量泵。
    (2)揚程要求很高,流量很小無合適小流量高揚程離心泵可選時,可選用往復(fù)泵;如汽蝕要求不高時也可選用旋渦泵。
    (3)揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。
    (4)介質(zhì)黏度較大(﹥650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉(zhuǎn)子泵,如:螺桿泵或往復(fù)泵;黏度特別大時,可選用特殊設(shè)計的高黏度螺桿泵和高黏度往復(fù)泵。
    (5)介質(zhì)含氣量﹥5%,流量較小且黏度﹤37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。如允許流量有脈動,可選用往復(fù)泵。
    (6)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、自吸式容積泵。
     

    五、泵系列和材料的選擇

    泵的系列是指泵廠生產(chǎn)的同一類結(jié)構(gòu)和用途的泵,如:IS型清水泵,Y型油泵,ZA型化工流程泵,SJA型化工流程泵等。當(dāng)泵的類型確定后,就可以根據(jù)工藝參數(shù)和介質(zhì)特性來選擇泵系列和材料。
    如確定選用離心泵后,可以進(jìn)一步考慮如下項目:
    (1)根據(jù)介質(zhì)特性決定選用哪種特性泵,如:清水泵、耐腐蝕泵,或化工流程泵和雜質(zhì)泵等。介質(zhì)為劇毒、貴重或有放射性等不允許泄露物質(zhì)時,應(yīng)考慮選用無泄漏泵(如:屏蔽泵、磁力泵)或帶有泄漏收集和泄漏報警裝置的雙端面機(jī)械密封。如介質(zhì)為液化烴等易揮發(fā)液體應(yīng)選用低汽蝕余量蹦,如:筒型泵。
    (2)根據(jù)現(xiàn)場安裝條件選擇臥式泵、立式泵(含液下泵管道泵)。
    (3)根據(jù)流量大小選用單吸泵、雙吸泵、或小流量離心泵。
    (4)根據(jù)揚程高低選用單級泵、多級泵,或高速離心泵等。
    以上各項確定后可根據(jù)各類泵中不同系列泵的特點及生產(chǎn)廠的條件,選擇合適的泵系列及生產(chǎn)廠。

    六、泵型號的確定

    泵的類型、系列和材料選定后就可以根據(jù)泵廠提供的樣本及有關(guān)資料確定泵的型號。
    1.容積式泵型號的確定
    (1)工藝要求的額定流量Q和額定出口壓力P的確定
    額定流量Q一般直接采用最大流量,如缺少最大流量值時,取正常流量的1. 1 ~1.5倍。額定出口壓力P指泵出口可能出現(xiàn)的最大壓力值。
    (2)查容積泵樣本或技術(shù)資料給出的流量[Q]和壓力[P]
    流量[Q]指容積式泵輸出的最大流量??赏ㄟ^旁路調(diào)節(jié)和改變行程等方法達(dá)到工藝要求的流量。壓力[P]指容積式泵允許的注意大出口壓力。
    (3)選型依據(jù)
    符合以下條件者即為初步確定的泵型號。
    流量Q≤ [Q],且Q愈接近[Q]愈合理;壓力P ≤[P],且P愈接近[P]愈合理;
    (4)校核泵的汽蝕余量NPSHr<裝置汽蝕余量NPSHa,如不合乎此要求,需降低泵的安裝高度,以提高NPSHa值;或向泵廠家提出要求,以降低NPSHr值;或同時采用上述兩方法,最終使NPSHr<NPSHa —安全余量S。
    當(dāng)符合以上條件泵不止一種時,應(yīng)綜合考慮選擇效率高、價格低廉和可靠性高的泵。
     

    2.離心泵型號的確定
    (1)額定流量和揚程的確定
    額定流量一般直接采用最大流量,如缺少最大流量值時,取正常流量的1. 1 ~1.5倍。額定揚程一般取裝置所需揚程的1.05 ~1.1倍。對黏度>20mm2/s或含固體顆粒的介質(zhì),需換算成輸送清水時的額定流量和揚程,再進(jìn)行以下工作。
    (2)查系列型圖譜
    按額定流量和揚程查出初步選擇的泵型號,可能為1種,也可能為2種以上。
    (3)校核
    按性能曲線校核泵的額定工作點是否落在泵的高效工作區(qū)內(nèi);校核泵的裝置汽蝕余量NPSHa-必需汽蝕余量NPSHr是否符合要求。當(dāng)不滿足時,應(yīng)采取有效措施加以實現(xiàn)。
    當(dāng)符合以上條件者有2種以上規(guī)格時,要選擇綜合指標(biāo)高者為最終選定的泵型號。具體可比較以下參數(shù):效率(泵效率高者為優(yōu))、重量(泵重量輕者為優(yōu))和價格(泵價格低者為優(yōu))。
     


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