一、與葉片出口安置角β2A的關(guān)系
當其它為定值時(shí),葉片出口角越大,隨著(zhù)流量的增大理論揚程也相應增加,葉片出口安置角越小,隨著(zhù)流量的增大,理論揚程相應減小。
二、與葉片數量的關(guān)系
其它為定值時(shí),不考慮流動(dòng)損失的情況下,葉片數量越多,理論揚程越大。這是由于有限葉片的葉輪所能給予液體的能量較無(wú)限葉片的葉輪有所減少。
三、與轉速的關(guān)系
由歐拉方程可以得出,轉速越高,理論揚程就越大。
怎么選用泵的揚程?
揚程和高度、距離、管徑有什么關(guān)系?
設計院在設計裝置設備時(shí),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(lèi)和形式開(kāi)始,那么以什么原則來(lái)選泵呢?依據又是什么?
一、 泵選型原則
1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數的要求。
2、必須滿(mǎn)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(wú)泄漏泵,如磁力驅動(dòng)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工程塑料磁力驅動(dòng)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(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。
4、經(jīng)濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本低。
5、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。
因此除以下情況外,應盡可能選用離心泵:
有計量要求時(shí),選用計量泵
揚程要求很高,流量很小且無(wú)合適小流量高揚程離心泵可選用時(shí),可選用往復泵,如汽蝕要求不高時(shí)也可選用旋渦泵.揚程很低,流量很大時(shí),可選用軸流泵和混流泵。
介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時(shí),可考慮選用轉子泵或往復泵(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(shí),可選用旋渦泵。對啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合,應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(dòng)(電動(dòng))隔膜泵。二、泵的選型依據泵選型依據,應根據工藝流程,給排水要求,從五個(gè)方面加以考慮,既液體輸送量、裝置揚程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運轉條件等
1、流量是選泵的重要性能數據之一,它直接關(guān)系到整個(gè)裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。如設計院工藝設計中能算出泵正常、小、大三種流量。選擇泵時(shí),以大流量為依據,兼顧正常流量,在沒(méi)有大流量時(shí),通??扇≌A髁康?.1倍作為大流量。
2、裝置系統所需的揚程是選泵的又一重要性能數據,一般要用放大5%—10%余量后揚程來(lái)選型。
3、液體性質(zhì),包括液體介質(zhì)名稱(chēng),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,這涉及到系統的揚程,有效氣蝕余量計算和合適泵的類(lèi)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。
4、 裝置系統的管路布置條件指的是送液高度送液距離送液走向,吸如側低液面,排出側高液面等一些數據和管道規格及其長(cháng)度、材料、管件規格、數量等,以便進(jìn)行系梳揚程計算和汽蝕余量的校核。
5、 操作條件的內容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS(絕對)、排出側容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續的、泵的位置是固定的還是可移的。
1. 流量 水泵的流量又稱(chēng)為輸水量,它是指水泵在單位時(shí)間內輸送水的數量。以符號Q來(lái)表示,其單位為升/秒、立方米/秒、立方米/小時(shí)。
2. 揚程 水泵的揚程是指水泵能夠揚水的高度,通常以符號H來(lái)表示,其單位為米。離心泵的揚程以葉輪中心線(xiàn)為基準,分由兩部分組成。從水泵葉輪中心線(xiàn)至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上來(lái)的高度,叫做吸水揚程,簡(jiǎn)稱(chēng)吸程;從水泵葉輪中心線(xiàn)至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水壓上去的高度,叫做壓水揚程,簡(jiǎn)稱(chēng)壓程。即水泵揚程= 吸水揚程 + 壓水揚程 應當指出,銘牌上標示的揚程是指水泵本身所能產(chǎn)生的揚程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的損失揚程。在選用水泵時(shí),注意不可忽略。否則,將會(huì )抽不上水來(lái)。
3. 功率 在單位時(shí)間內,機器所做功的大小叫做功率。通常用符號N來(lái)表示。常用的單位有:公斤·米/秒、千瓦、馬力。通常電動(dòng)機的功率單位用千瓦表示;柴油機或汽油機的功率單位用馬力表示。動(dòng)力機傳給水泵軸的功率,稱(chēng)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;葉輪旋轉時(shí)與水的摩擦;泵內水流的漩渦、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(dòng)力機輸入的功率完全變?yōu)橛行Чβ?,其中定有功率損失,也就是說(shuō),水泵的有效功率與泵內損失功率之和為水泵的軸功率。
離心泵的揚程問(wèn)題
在很多參考資料中常見(jiàn)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標準大氣壓,在不計摩擦等因素的條件下,根據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(lái)說(shuō),它有三個(gè)揚程:實(shí)際吸水揚程、實(shí)際壓水揚程和實(shí)際揚程.在沒(méi)指明的情況下,一般認為揚程是指兩水面的高度差,但實(shí)際揚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程,對壓水揚程是沒(méi)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:“……葉輪在電機帶動(dòng)下高速旋轉,泵殼里的水也隨葉輪高速旋轉,同時(shí)被甩入出水管中,這時(shí)葉輪轉軸附近壓強減小,大氣壓迫使低處的水推開(kāi)底閥,沿進(jìn)水管進(jìn)入泵殼,進(jìn)來(lái)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的葉輪甩上去的。所以,壓水揚程是由電動(dòng)機或其它動(dòng)力設備的功率決定的,只要動(dòng)力設備的功率做得足夠大,壓水揚程是完全可以超過(guò)10米的。
即使是吸水揚程的大值也不一定為10米左右,這是因為:在葉輪周?chē)乃凰θ氤鏊苤袝r(shí),大氣壓的作用僅僅是將水壓進(jìn)泵殼內,只要泵殼內外存在壓力差,大氣壓就能將水壓進(jìn)泵殼。
如果由1標準大氣壓大約能支持10米的水柱而得出離心泵的揚程約為10米是不足為據的,那種認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(guān)點(diǎn)更是錯誤的。如果現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(guò)葉輪的旋轉將水甩上去,使得泵殼的壓強低于外界大氣壓,大氣壓就能將水壓進(jìn)泵殼內。這也是離心泵在內陸地區(這時(shí)海拔高度已遠遠不止10米)仍然正常工作的原因。
所以離心泵的實(shí)際揚程主要決定于實(shí)際壓水揚程,而實(shí)際壓水揚程又由動(dòng)力設備的功率決定,而實(shí)際吸水揚程則由大氣壓和動(dòng)力設備共同決定,大氣壓在這里所起的作用主要是“補充供給”。