液下泵性能指标
1 流量
液下泵在单位时间内所输送的流体量,称为流量。可用体积流量9、厂表示,常用单位为m3/s、m3/h或1/s;也可用质量流量9m表示,常用单位为kg/s或kg/h。
质量流量和体积流量之间的关系为
Qm=ρgv (1—1)
式中 r输送温度下液体的密度,kg/m3。
按照化工生产工艺的需要和对制造厂的要求,化工液下泵的流量有以下几种表示方法。
①正常操作流量。在化工生产正常操作工况下,达到其规模产量时,所需要的流量。
②*大需要流量和*小需要流量。当化工生产工况发生变化时,所需的液下泵流量的*大值和*小值。
③液下泵的额定流量。由液下泵制造厂确定并保证达到的流量。此流量应等于或大于正常操作流量,并充分考虑*大、*小流量而确定。一般情况下,液下泵的额定流量大于正常操作流量,甚至等于*大需要流量。
④*大允许流量。济南华威泵业有限公司根据液下泵的性能,在结构强度和驱动机功率允许范围内而确定的液下泵流量的*大值。此流量值一般应大于*大需要流量。
⑤*小允许流量。济南华威泵业根据液下泵的性能,在保证液下泵能连续、稳定地排出液体,且液下泵的温度、振动和噪声均在允许范围内而确定的液下泵流量的*小值。此流量值一般应小于*小需要流量。
2 排出压力
排出压力是指被送液体经过液下泵后,所具有的总压力能(单位为MPa)。它是液下泵能否完成输送液体任务的重要标志,对于化工液下泵其排出压力可能影响到化工生产能否正常进行。因此,化工液下泵的排出压力是根据化工工艺的需要确定的。
根据化工生产工艺的需要和对制造厂的要求,排出压力主要有以下几种表示方法。
①正常操作压力。化工生产在正常工况下操作时,所需的液下泵排出压力。液下泵性能指标
②*大需要排出压力。化工生产工况发生变化时,可能出现的工况所需的液下泵排出压力。
③额定排出压力。济南华威泵业规定的、并保证达到的排出压力。额定排出压力应等于或大于正常操作压力。对于液下泵应为*大流量时的排出压力。
④*大允许排出压力。制造厂济南华威泵业根据液下泵的性能、结构强度、原动机功率等确定的液下泵的*大允许排出压力值。*大允许排出压力值应大于或等于*大需要排出压力,但应低于液下泵承压件的*大允许工作压力。
3 扬程
液下泵的能头(或能量头)是单位质量液体从液下泵进口处(液下泵进口法兰)到液下泵出口处(液下泵出口法兰)能量的增值,也就是单位质量液体通过液下泵以后获得的有效能量,以符号庇表示,单为J/kg。
过去在工程单位制中,是使用扬程来表示单位重量液体通过液下泵以后获得的有效能量,用符号H表示,单位为kgf.m/kg或m液柱。
能头元和扬程H之间的关系为
H=Hg (1-2)
式中 g-重力加速度,其值取9.81 m/s2。
扬程是液下泵的关键性能参数。因为扬程直接影响液下泵的排出压力,这一特点对化工液下泵非常重要。根据化工工艺需要和对制造厂济南华威泵业的要求,对液下泵的扬程提出以下要求。
①正常操作扬程。化工生产正常工况下,液下泵的排出压力和吸人压力所确定的液下泵扬程。
②*大需要扬程。化工生产工况发生变化,可能需要的*大排出压力(吸人压力未变)时液下泵的扬程。
化工液下泵的扬程应为化工生产中需要的*大流量下的扬程。
③额定扬程。是额定叶轮直径、额定转速、额定吸入和排出压力下液下液下泵的扬程。是由液下泵制造厂济南华威泵业确定并保证达到的扬程。且此扬程值应等于或大于正常操作扬程。一般取其值等于*大需要扬程。
④关死扬程。液下泵流量为零时的扬程。为液下泵的*大极限扬程,一般以此扬程下的排出压力确定液下泵体等承压件的*大允许工作压力。
液下泵的扬程是液下泵的关键特性参数,液下泵制造厂济南华威泵业随液下泵提供以液下泵流量为自变量的流量一扬程曲线。
4 吸入压力
吸入压力是指进入液下泵的被送液体的压力,在化工生产中是由化工生产工况决定的。液下泵吸人压力值必须大于被送液体在液下泵送温度下的饱和蒸气压,低于饱和蒸气压液下泵将产生汽蚀。液下泵性能指标
对于液下泵,因其能头(扬程)决定于液下泵的叶轮直径和转速,当吸人压力变化时,液下泵的排出压力随之发生变化。因此液下泵的吸人压力不能超过其*大允许吸入压力值,以避免液下泵的排出压力超过允许*大排出压力,而引起液下泵超压损坏。
对于液下泵,由于其排出压力决定于液下泵排出端系统的压力,当液下泵吸人压力变化时,液下泵的压力差随之变化,所需功率也随之变化,因此,液下泵的吸人压力不能太低,以避免因液下泵压力差过大而超载。
液下泵的铭牌上都标有液下泵的额定吸入压力值,以控制液下泵的吸人压力。
5功率与效率
液下泵的功率通常是指输入功率,即原动机传递到转轴上的轴功率,以符号Pe表示,单位是W或kW。液下泵的输出功率,即液体单位时间内获得的能量,称为有效功率P。
P=qm h=pgqvH (1-3)
式中,有效功率P的单位为W,质量流量gm的单位为k9/s,体积流量gv的单位为m3/s。
由于液下泵在工作时存在各种损失,所以不可能将驱动机输入的功率全转变为液体的有效功率。轴功率和有效功率之差为液下泵的损失功率,其大小用液下泵的效率7来衡量,其值等于有效功率和轴功率之比,即
η=P/Pe (1—4)
液下泵的效率也就表示了液下泵输入的轴功率被液体利用的程度。
6 转速
液下泵泵轴每分钟的转数,称为转速,用符号孢表示,单位为r/min。在国际标准单位制(sI中转速的单位为L/s,即Hz。液下泵的额定转速是液下泵在额定的尺寸(如浓硫酸液下泵叶轮直径、液下泵性能指标保温夹套液下泵直径等)下,达到额定流量和额定扬程的转速。
在应用固定转速的原动机(如电动机)直接驱动液下泵时,液下泵的额定转速与原动机额定转速相同。
当以可调转速的原动机驱动时,必须保证液下泵在额定转速下,达到额定流量和额定扬程,并要能在其额定转速的105%的转速下长期连续运行,此转速称*大连续转速。可调
转速原动机应具有超速自动停车机构,自动停车的转速为液下泵额定转速1 2 0%,因此,要求液下泵能在其额定转速120%的转速下短期正常运行。
在化工生产中采用可调转速的原动机驱动液下泵,液下泵性能指标便于通过改变液下泵的转速来变更液下泵的工况,以适应化工生产工况的变化。但液下泵的运行性能必须满足上述的要求。
液下泵的转速较低(液下泵的转速一般小于200r/min,液下泵的转速小于1500r/min),因此,一般应用固定转速的原动机。经过减速器减速后,达到液下泵的工作转速,也可用调速器(如液力变矩器等)或变频调速等方法改变液下泵的转速,以适应化工生产工况的需要。
7 汽蚀余量
为防止液下泵发生汽蚀,在其吸人液体具有的能量(压力)值的基础上,再增加的附加能量(压力)值,称此附加能量为汽蚀余量。
在化工生产装置中,多采用增加液下泵吸入端液体的标高,即利用液柱的静压力作为附加量(压力),单位以米液柱计。在实际应用中有必需汽蚀余量NPSHr和有效汽蚀余量NPSHa。
(1)必需汽蚀、余量NPSHr
实质是被送流体经过液下泵入口部分后的压力降液下泵性能指标,其数值是由液下泵本身决定的。其数值越小表示液下泵人口部分的阻力损失越小。因此,NPSHr是汽蚀余量的*小值。选用化工用液下泵时,被选液下泵的NPSHr必须满足被送液体的特性和液下泵安装条件的要求。订购化工液下泵时,NPSHr也是重要的采购条件。
(2)有效汽蚀余量NPSHa
表示液下泵安装后,实际得到的汽蚀余量,此值是由液下泵的安装条件决定的,与液下泵本身无关。NPSHa值必须大于NPSHr。一般为NPSHa≥NPSHr+0.5 m。
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