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設(shè)計裝置高壓泵設(shè)備時,要確定高壓泵的用途和性能并選擇高壓泵型。這種選擇首先得從選擇高壓泵的種類和形式開始,那么以什么原則來選高壓泵呢?依據(jù)又是什么?
一 、 了解高壓泵選型原則
1、使所選高壓泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。
對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的高壓泵,要求軸封可靠或采用無泄漏高壓泵,如磁力驅(qū)動高壓泵、隔膜高壓泵、屏蔽高壓泵
對輸送腐蝕性介質(zhì)的高壓泵,要求對流部件采用耐腐蝕性材料,如AFB不銹鋼耐腐蝕高壓泵,CQF工程塑料磁力驅(qū)動高壓泵。
對輸送含固體顆粒介質(zhì)的高壓泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動小。
4、經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本最低。
5、離心高壓泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。
因此除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心高壓泵:
a、有計量要求時,選用計量高壓泵
b、揚(yáng)程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚(yáng)程離心高壓泵可選用時,可選用往復(fù)高壓泵,如汽蝕要求不高時也可選用旋渦高壓泵.
c、揚(yáng)程很低,流量很大時,可選用軸流高壓泵和混流高壓泵。
d、介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉(zhuǎn)子高壓泵或往復(fù)高壓泵(齒輪高壓泵、.螺桿高壓泵)
e、介質(zhì)含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦高壓泵。
f、對啟動頻繁或灌高壓泵不便的場合,應(yīng)選用具有自吸性能的高壓泵,如自吸式離心高壓泵、自吸式旋渦高壓泵、氣動(電動)隔膜高壓泵。
二、知道高壓泵選型的基本依據(jù)
高壓泵選型依據(jù),應(yīng)根據(jù)工藝流程,給排水要求,從五個方面加以考慮,既液體輸送量、裝置揚(yáng)程、液體性質(zhì)、管路布置以及操作運(yùn)轉(zhuǎn)條件等
1、流量是選高壓泵的重要性能數(shù)據(jù)之一,它直接關(guān)系到整個裝置的的生產(chǎn)能力和輸送能力。 如設(shè)計院工藝設(shè)計中能算出高壓泵正常、最小、最大三種流量。選擇高壓泵時,以最大流量為依據(jù),兼顧正常流量,在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量。
2、裝置系統(tǒng)所需的揚(yáng)程是選高壓泵的又一重要性能數(shù)據(jù),一般要用放大5%—10%余量后揚(yáng)程來選型。
3、液體性質(zhì),包括液體介質(zhì)名稱,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(tǒng)的揚(yáng)程,有效氣蝕余量計算和合適高壓泵的類型:化學(xué)性質(zhì),主要指液體介質(zhì)的化學(xué)腐蝕性和毒性,是選用高壓泵材料和選用那一種軸封型式的重要依據(jù)。
4、 裝置系統(tǒng)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(cè)最低液面,排出側(cè)最高液面等一些數(shù)據(jù)和管道規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等,以便進(jìn)行系梳揚(yáng)程計算和汽蝕余量的校核。
5、 操作條件的內(nèi)容很多,如液體的操作T飽和蒸汽力P、吸入側(cè)壓力PS(絕對)、排出側(cè)容器壓力PZ、海拔高度、環(huán)境溫度操作是間隙的還是連續(xù)的、高壓泵的位置是固定的還是可移的。
三、選高壓泵的具體操作
根據(jù)高壓泵選型原則和選型基本條件,具體操作如下:
1、根據(jù)裝置的布置、地形條件、水位條件、運(yùn)轉(zhuǎn)條件,確定選擇臥式、立式和其它型式(管道式、潛水式、液下式、無堵塞式、自吸式、齒輪式等)的高壓泵。
2、根據(jù)液體介質(zhì)性質(zhì),確定清水高壓泵,熱水高壓泵還是油高壓泵、化工高壓泵或耐腐蝕高壓泵或雜質(zhì)高壓泵,或者采用無堵塞高壓泵。
安裝在爆炸區(qū)域的高壓泵,應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級,采用相應(yīng)的防爆電動機(jī)。
3、根據(jù)流量大小,確定選單吸高壓泵還是雙吸高壓泵;根據(jù)揚(yáng)程高低,選單級高壓泵還是多級高壓泵,高轉(zhuǎn)速高壓泵還是低轉(zhuǎn)速高壓泵(空調(diào)高壓泵)、多級高壓泵效率比單級高壓泵低,如選單級高壓泵和多級高壓泵同樣都能用時,首先選用單級高壓泵。
4、確定高壓泵的具體型號
確定選用什么系列的高壓泵后,就可按最大流量,(在沒有最大流量時,通常可取正常流量的1.1倍作為最大流量),取放大5%—10%余量后的揚(yáng)程這兩個性能的主要參數(shù),在型譜圖或者系列特性曲線上確定具體型號。操作如下:
利用高壓泵特性曲線,在橫坐標(biāo)上找到所需流量值,在縱坐標(biāo)上找到所需揚(yáng)程值,從兩值分別向上和向右引垂線或水平線,兩線交點(diǎn)正好落在特性曲線上,則該高壓泵就是要選的高壓泵,但是這種理想情況一般很少,通常會碰上下列兩種情況:
第一種:交點(diǎn)在特性曲線上方,這說明流量滿足要求,但揚(yáng)程不夠,此時,若揚(yáng)程相差不多,或相差5%左右,仍可選用,若揚(yáng)程相差很多,則選揚(yáng)程較大的高壓泵?;蛟O(shè)法減小管路阻力損失。
第二種:交點(diǎn)在特性曲線下方,在高壓泵特性曲線扇狀梯形范圍內(nèi) ,就初步定下此型號,然后根據(jù)揚(yáng)程相差多少,來決定是否切割葉輪直徑,
若揚(yáng)程相差很小,就不切割,若揚(yáng)程相差很大,就按所需Q、H、,根據(jù)其ns和切割公式,切割葉輪直徑,若交點(diǎn)不落在扇狀梯形范圍內(nèi),應(yīng)選揚(yáng)程較小的高壓泵。選高壓泵時,有時須考慮生產(chǎn)工藝要求,選用不同形狀Q-H特性曲線。
5、高壓泵型號確定后,對水高壓泵或輸送介質(zhì)的物理化學(xué)介質(zhì)近似水的高壓泵,需再到有關(guān)產(chǎn)品目錄或樣本上,根據(jù)該型號性能表或性能曲線進(jìn)行校改,看正常工作點(diǎn)是否落在該高壓泵優(yōu)先工作區(qū)?有效NPSH是否大于(NPSH)。也可反過來以NPSH校改幾何安裝高度?
6、對于輸送粘度大于20mm2/s的液體高壓泵(或密度大于1000kg/m3),一定要把以水實驗高壓泵特性曲線換算成該粘度(或者該密度下)的性能曲線,特別要對吸入性能和輸入功率進(jìn)行認(rèn)真計算或較核。
7、確定高壓泵的臺數(shù)和備用率:
a、對某些大型高壓泵,可選用70%流量要求的高壓泵并聯(lián)操作,不用備用高壓泵,在一臺高壓泵檢修時,另一臺高壓泵仍然承擔(dān) 生產(chǎn)上70%的輸送。
b、對正常運(yùn)轉(zhuǎn)的高壓泵,一般只用一臺,因為一臺大高壓泵與并聯(lián)工作的兩臺小高壓泵相當(dāng),(指揚(yáng)程、流量相同),大高壓泵效率高于小高壓泵,故從節(jié)能角度講寧可選一臺大高壓泵,而不用兩臺小高壓泵,但遇有下列情況時,可考慮兩臺高壓泵并聯(lián)合作:流量很大,一臺高壓泵達(dá)不到此流量。
c、對于需要有50%的備用率大型高壓泵,可改兩臺較小的高壓泵工作,兩臺備用(共三臺)
d、對需24小時連續(xù)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的高壓泵,應(yīng)備用三臺高壓泵,一臺運(yùn)轉(zhuǎn),一臺備用,一臺維修。
8、一般情況下,客戶可提交其“選高壓泵的基本條件”,由我司給予選型或者推薦更好的高壓泵產(chǎn)品。如果設(shè)計院在設(shè)計裝置設(shè)備時,對高壓泵的型號已經(jīng)確定,按設(shè)計院要求配置。
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