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水泵選型

文字:[大][中][小] 2016-7-7    浏覽次數:1490    
    泵的原理多樣,種類繁多,而且還在不斷地發展創新,不同的應用場合,泵的使用方法也各有差異。

    水處理設備的合理選型,是每一個設計人員需要掌握的知識。作為輸送提升的核心設備,泵在水處理項目中無處不在。泵的原理多樣,種類繁多,而且還在不斷地發展創新,不同的應用場合,泵的使用方法也各有差異。

1、泵的原理與分類

    在專業定義上,泵是指将原動機的機械能轉換成流體的壓力能和動能,從而實現流體定向輸運的動力設備。在使用時常按用途來進行命名,比如潛污泵、污泥泵、計量泵等,工作原理各有不同。按工作原理可以分類如下:

1)葉片式泵

    葉片式泵包括離心泵(單級、多級),軸流泵,混流泵,旋渦泵等。
離心泵-利用旋轉葉輪帶動流體一起旋轉,借離心力的作用,使流體的壓力能和動能得到增加。

    軸流泵-利用葉輪上的翼型葉片在流體旋轉所産生的升力使流體的能量增加。

    混流泵-介于離心泵和軸流泵之間,部分利用了離心力,部分利用了升力。

2)容積式泵

    容積式泵包括往複泵(活塞、柱塞、隔膜),回轉泵(齒輪、螺杆、滑片等)

    往複式泵-利用工作容積周期性的改變來輸送流體,并提高其壓力,包括活塞式、柱塞式和隔膜式三類。

    回轉式泵-利用一對或幾個特殊形狀的回轉體,如齒輪、螺杆或其他形狀的轉子在殼體内作旋轉運動來輸送流體并提高其壓力。

3)其他類型泵

    葉片式泵和容積式泵基本包括了所有常用的泵的類型,還有一些其他類型的泵,比如:

    水環式真空泵-水環式真空泵在啟動前注入一定水作為工作液體,靠星形葉輪的旋轉,形成封閉水環,葉輪與水環之間形成周期性擴大與減小的空間,形成負壓,吸入氣體并排出,達到抽真空的目的。

    噴射泵-利用高速射流的抽吸作用來抽吸并輸送液體,可以起到抽真空的作用。

2、泵的主要性能參數

1)流量與揚程

    泵在單位時間内輸送的流體量稱為流量,泵的流量一般指體積流量,用q表示。單位重力作用下的液體通過泵後所獲得的能量增加值,稱為揚程,用H表示,單位為m。

    在選型時,流量與揚程是由設計人員根據工藝計算結果給出的核心參數,是一個固定值。對于水泵自身性能而言,流量與揚程往往是一個區間内的對應關系,是一個範圍。在選型時,兩者互相影響,理想的選型是工藝參數需要的固定值落在水泵性能曲線的最高效率點,在有偏差時,要綜合評估偏差可能帶來的不利影響,權衡後确定選型結果。

2)軸功率與效率

    泵在運行時原動機傳遞到泵轉軸上的功率稱為軸功率,用P表示,單位為kw。單位時間内通過泵的流體所獲得的功率稱為有效功率,用Pe表示。泵的效率為有效功率與軸功率之比,即η=Pe/P。

    泵的效率與泵本身的設計水平、機械加工水平等有關,效率的高低直接影響能耗,同時泵有各自的高效率區間,選型時需要落在這個區間,以降低能耗。

3)轉速

    泵軸每分鐘的轉數,稱為轉速,用n表示,單位為r/min。
轉速一般與電機的标準轉速對應,可通過變頻器對電機轉速進行調整,水泵性能曲線也對應變化。在實際流量揚程變化時,通過變頻來調節可以達到很好的節能效果。

4)汽蝕與汽蝕餘量

    汽蝕指水泵運行中,因為某些原因使得泵内局部壓力降低到水的汽化壓力時,水會産生汽化而形成氣液流,到達高壓區後氣泡受到擠壓破滅重新凝結成水,在這個過程中會産生很高的水錘壓力,使材料收到侵蝕和破壞。汽蝕現象主要是針對葉片泵而言,是在泵的選型設計中必須避免的現象。汽蝕的産生與泵的性能有關,也與泵的吸口裝置的設計有關。

    汽蝕餘量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差,單位用米(水柱)标注,用NPSH(Net Positive Suction Head)表示。在葉片泵的性能參數中,廠家一般會提供允許汽蝕餘量供設計人員在選型設計時使用,汽蝕餘量的參數說明如下:

      

        NPSHc—臨界汽蝕餘量,由汽蝕試驗求得;[NPSH]—允許汽蝕餘量,是保證泵不發生汽蝕的汽蝕餘量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc或[NPSH]=NPSHc+K(一般取K=0.3)。


    汽蝕餘量主要影響安裝條件,允許汽蝕餘量越小,意味着可承擔的泵前負壓越大,水泵的性能越好。

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