《泵与压缩机离心泵》PPT课件.ppt
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1、泵与压缩机,主讲:冯 进长江大学机械工程学院,1.10 离心泵的系列及选用,一、离心泵的系列化 为便于成批生产制造各种离心泵,又能满足使用单位工艺参数的需要,且泵在高效区工作,这是离心泵系列化要解决的主要问题。离心泵的系列化,就是制定一整套泵性能曲线型谱,即把同类型的离心泵的切割高效工作区四边形绘在一个坐标图上,使泵高效区四边形充分复盖各部门所提出的工作点。,考虑泵运行的经济性,要求泵应在较高效率范围工作。通常规定以最高效率下降 为界,一般取。对同类型的泵,切割高效工作区四边形绘如图示。,二、离心泵的选用 1.注意事项(1)必须满足生产工艺提出的流量、扬程及输送介质性质的要求。(2)离心泵应有
2、良好的吸入性能,为保证正常运转,常采用灌注或正压吸入措施。此外,轴封严密可靠,防止易燃、易暴的油品泄漏,润滑冷却良好,零部件有足够的强度,操作和维修方便。,(3)泵的工作范围广,即工况变化时仍能在高效区工作。(4)泵的尺寸小,重量轻,结构合理,成本低。(5)其它特殊要求,加防暴、抗腐蚀等。油库用泵的流量一般在100500 m3/h,扬程小于100 200m。集输用泵的流量为101250m3/h,扬程为25 500m的范围内。长输管线用泵的特点是流量大(450 6000 m3/h),扬程高(400 770m)。,2选泵方法和步骤(1)列出基础数据 根据工艺条件,详细列出基础数据,包括介质的物理性
3、质(密度、粘度、饱和蒸气压、腐蚀性等)、操作条件(操作温度、泵进出口两侧罐内压力或管内压力、处理量等)以及泵所在位置情况,如环境温度、海拔高度、装置情况、进排出侧设备(或管线)内液面至泵中心线距离和管线当量长度等。,(2)估算泵的流量和扬程 当工艺设计中给出最小流量、正常流量和最大流量时,可直接采用最大流量选泵。若只给出输送的正常流量QP,则应采用适当的安全系数估算泵的流量,一般取:Q=(1.051.1)QP,当工艺设计中给出所需最大扬程时,可直接采用。若需要估算扬程时,应先画出泵装置的立面流程图,标明离心泵在流程中的位置、标高、距离、管线长度及管阀件数量等。考虑泵在最困难条件下,例如处理量增
4、大、管线安装误差和工作过程中阻力损失变化等影响,计算流动损失,确定所需扬程HP。根据需要,再留出些余量,最后估算出选泵扬程,一般取:H(1.10 1.15)HP。,(3)选择泵的类型及型号 根据被输送介质的性质而确定应选用泵的类型,例如,当输送介质腐蚀性较强时,则应从耐腐蚀的系列产品中选取,当输送石油产品时,则应选各种油泵。在选择型式时,可先由流量、扬程及转速计算出比转数,以决定泵的类型。,在正常操作时,一般只选用一台泵,但在需要流量增大、扬程提高的某些特殊情况下,也可采用多台泵并联或串联工作。尽量不要使泵的工作台数过多,以免管路复杂,操作维修不便,成本费用偏高。然而除间歇操作的泵外,为保证可
5、靠的连续性生产和工作条件变化的灵活性,应适当地考虑有备用泵。在选用多台离心泵联合工作时,应尽可能采用型号相同的泵,以便于操作和维修。,当选定泵的型式后,可根据流量Q和扬程H值,从离心泵性能规格表(见附录)中选定泵的型号。更常用的方法是将流量Q和扬程H值标绘到该型式泵的系列性能曲线型谱图上,看其交点P处在那个切割高效区四边形中,即可读出该四边形中所注明的离心泵型号。如果交点P并不恰好在四边形上下底边上,则选用该泵后,可以应用改变叶轮直径或工作转速的方法,改变泵的性能曲线,使其通过P点。,(4)核算泵的性能 为了保证泵正常运转,防止发生汽蚀,要根据流程图的布置,计算出最困难条件下泵入口的实际吸上真
6、空度HS或泵内汽蚀余量,与该泵的允许值比较。或根据泵的允许吸上真空度HS 或泵的允许汽蚀余量,计算出泵允许的几何安装高度Hg,与工艺流程图中泵拟确定的安装高度相比较。,若输送油品,粘度影响不可忽略的,应先进行性能换算后再校核。当不能满足时,就必须另选其它泵,或变更泵的位置,或采取其它措施。若采用一泵多管线工作时,必须较精确地算出各种不同使用条件下所需的扬程,校核所选泵在该条件下所产生的扬程是否满足。,(5)计算系的轴功率和驱动机功率 根据所输送介质及工作点参数(Q、H、),可求出泵的轴功率,即:选用驱动机的功率时应考虑10一15储备功率,则驱动机的功率为:,1.11 离心泵的主要零部件,一、叶
7、轮 叶轮是离心泵中传递能量的主要部件,对叶轮的主要要求是:单级时轮能给予液体较大的理论扬程,以便在达到高扬程时,采用较少的级数,使机器结构紧凑,叶轮的效率较高,抗汽蚀性能好,性能曲线形状满足工艺生产要求等。,1.叶片数 离心泵的叶轮大多数为后弯叶片型叶轮,只有小流量、高扬程的高速部分流泵和旋涡泵等采用径向叶片型叶轮。对常用的后弯叶片型叶轮的时片数一般在6一12片之间。对ns=60250的泵,常为6叶片;低比转数泵可取9叶片;高比转数泵可为45叶片。,2.叶片形状 离心泵叶轮的叶片形状有二类,即圆柱面状叶片和扭曲时片。石油储运用离心泵中,ns90,一般都采用圆柱面状叶片。它垂直于叶轮的前后盖板,
8、制造较容易。对ns 90的泵,常采用扭曲叶片。,2.叶片安装角 后弯叶片型叶轮叶片的出口叶片角 和进口叶片角 对泵的性能有重要的影响。叶片出口叶片角 一般是在160400之间,石油储运用泵为200300。,叶片进口角 通常是按设计流量下液流进叶道时绝对速度c1的方向角1来定的。为了提高泵的抗汽蚀性能,一般采用正冲角。正冲角能增大叶片进口角,减小叶片的弯曲,从而增加叶片进口过流面积。在非设计流量下,液体在叶片非工作面形成旋涡,旋祸是稳定的,对汽蚀影响较小。叶片进口角大约在180250 范围内。,3.叶轮的结构型式 叶轮的结构分为闭式、半开式和开式三种,如图所示。闭式叶轮具有盖板和轮盘,流道是封闭
9、的,这种叶轮水力效率较高,适用于高扬程,输送洁净的液体。半开式叶轮只有轮盘,流道是半开启的,适用于输送含固体颗粒和杂质的液体。开式叶轮既无盖板,又无轮盘,流道完全敞开,常用来输送浆状或物状液体。,二、蜗壳、导叶及吸入室 蜗壳和导叶是离心泵的转能装置,它们的作用是把从叶轮甩出来的液体收集起来,使液体流速降低,把部分速度能头转变为压力能头后,再均匀地引入下一级或经过扩散管排出。,1蜗壳 蜗壳的形状通常是按照泵在设计流量下液体在叶轮中作稳定的相对运动,离开叶轮后不受外力作用,按其惯性作自由流动的轨迹而作成。当自叶轮流出的液体不受外力(摩擦力等)作用时,则液流对旋转轴中心的动量矩保持不变,故有:,根据
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