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离心泵的扬程高、低是由什么决定的?

2019/10/9 15:59:37
离心泵的扬程高、低是由什么决定的?
一、与叶片出口安置角β2A的关系
当其它为定值时,叶片出口角越大,随着流量的增大理论扬程也相应增加,叶片出口安置角越小,随着流量的增大,理论扬程相应减小。
二、与叶片数量的关系
其它为定值时,不考虑流动损失的情况下,叶片数量越多,理论扬程越大。这是由于有限叶片的叶轮所能给予液体的能量较无限叶片的叶轮有所减少。
三、与转速的关系
由欧拉方程可以得出,转速越高,理论扬程就越大。
怎么选用泵的扬程?
扬程和高度、距离、管径有什么关系?
设计院在设计装置设备时,要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始,那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么?
一、 泵选型原则
1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。
2、必须满足介质特性的要求。对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封可靠或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。
4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。
因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:
有计量要求时,选用计量泵
扬程要求很高,流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时,可选用往复泵,如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。
介质粘度较大(大于650~1000mm2/s)时,可考虑选用转子泵或往复泵(齿轮泵、螺杆泵)介质含气量75%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。对启动频繁或灌泵不便的场合,应选用具有自吸性能的泵,如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动(电动)隔膜泵。二、泵的选型依据泵选型依据,应根据工艺流程,给排水要求,从五个方面加以考虑,既液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件等
1、流量是选泵的重要性能数据之一,它直接关系到整个装置的的生产能力和输送能力。如设计院工艺设计中能算出泵正常、最小、最大三种流量。选择泵时,以最大流量为依据,兼顾正常流量,在没有最大流量时,通常可取正常流量的1.1倍作为最大流量。
2、装置系统所需的扬程是选泵的又一重要性能数据,一般要用放大5%—10%余量后扬程来选型。
3、液体性质,包括液体介质名称,物理性质,化学性质和其它性质,物理性质有温度c,密度d,粘度u,介质中固体颗粒直径和气体的含量等,这涉及到系统的扬程,有效气蚀余量计算和合适泵的类型:化学性质,主要指液体介质的化学腐蚀性和毒性,是选用泵材料和选用那一种轴封型式的重要依据。
4、 装置系统的管路布置条件指的是送液高度送液距离送液走向,吸如侧最低液面,排出侧最高液面等一些数据和管道规格及其长度、材料、管件规格、数量等,以便进行系梳扬程计算和汽蚀余量的校核。

5、 操作条件的内容很多,如液体的操作T饱和蒸汽力P、吸入侧压力PS(绝对)、排出侧容器压力PZ、海拔高度、环境温度操作是间隙的还是连续的、泵的位置是固定的还是可移的。

离心泵扬程

水泵的扬程、流量和功率是考察水泵性能的重要参数
1. 流量 水泵的流量又称为输水量,它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示,其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。
2. 扬程 水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度,通常以符号H来表示,其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准,分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度,即水泵能把水吸上来的高度,叫做吸水扬程,简称吸程;从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度,即水泵能把水压上去的高度,叫做压水扬程,简称压程。即水泵扬程= 吸水扬程 + 压水扬程 应当指出,铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程,它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时,注意不可忽略。否则,将会抽不上水来。
3. 功率 在单位时间内,机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有:公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示;柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率,称为轴功率,可以理解为水泵的输入功率,通常讲水泵功率就是指轴功率。
由于轴承和填料的摩擦阻力;叶轮旋转时与水的摩擦;泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率,所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率,其中定有功率损失,也就是说,水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。
离心泵的扬程问题
在很多参考资料中常见到这样的题目:离心泵最多能将水抽到约多高的地方?由于这是一道估算题,所以加在水面上的大气压可近似地看作1标准大气压,在不计摩擦等因素的条件下,根据P=ρ水gh可算得h约10米,所以一般给的参考答案为:约10米。其实这种解法是值得思考的。
对离心泵来说,它有三个扬程:实际吸水扬程、实际压水扬程和实际扬程.在没指明的情况下,一般认为扬程是指两水面的高度差,但实际扬程即使在理论上也不一定近似地为10米。大家作如下讨论。
离心泵的工作原理虽然利用了大气压,但大气压影响的仅仅是吸水扬程,对压水扬程是没有影响的。九年义务教育物理第一册P135对离心泵的工作原理有如下叙述:“……叶轮在电机带动下高速旋转,泵壳里的水也随叶轮高速旋转,同时被甩入出水管中,这时叶轮转轴附近压强减小,大气压迫使低处的水推开底阀,沿进水管进入泵壳,进来的水又被叶轮甩进出水管……这样就不断的把水抽到高处。”从这段文字可以明显地看出出水管中的水是被高速旋转的叶轮甩上去的。所以,压水扬程是由电动机或其它动力设备的功率决定的,只要动力设备的功率做得足够大,压水扬程是完全可以超过10米的。
即使是吸水扬程的最大值也不一定为10米左右,这是因为:在叶轮周围的水被甩入出水管中时,大气压的作用仅仅是将水压进泵壳内,只要泵壳内外存在压力差,大气压就能将水压进泵壳。
如果由1标准大气压大约能支撑10米的水柱而得出离心泵的扬程约为10米是不足为据的,那种认为将离心泵放在距离海平面10米或10米以上的高度就不能将水抽上去的观点更是错误的。如果现将离心泵放在距海平面高于10米的地方(这地方仍有一定的气压),只要通过叶轮的旋转将水甩上去,使得泵壳的压强低于外界大气压,大气压就能将水压进泵壳内。这也是离心泵在内陆地区(这时海拔高度已远远不止10米)仍然正常工作的原因。
所以离心泵的实际扬程主要决定于实际压水扬程,而实际压水扬程又由动力设备的功率决定,而实际吸水扬程则由大气压和动力设备共同决定,大气压在这里所起的作用主要是“补充供给”。
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