离心泵基础:您应该知道的一些基本事实(上)

浏览次数:74
发布日期:2023-03-15 14:03
1678860130335

三年多来,我一直在为泵和系统撰写“常见的泵送错误”。通常,这项工作最困难的部分是选择主题,因此它将是新鲜的、有教育意义的和有趣的。这个月,我正在写一系列较短的主题,并将它们整理成一篇文章。我们将在此提供一份开胃小菜,而不是一顿饭,希望它能满足你的胃口。如果您一直在阅读我的专栏,那么其中许多花絮都将是评论。除非另有说明,否则这些评论基于单级悬臂离心泵,且泵送的是环境温度下的清水。

1. 泵的设计实际上只在一个点上运行

每台离心泵只有一个扬程和流量点的水力工况是最佳效率点(BEP),也称为最佳工作点。在已发布的制造商产品目录中曲线集上的任何其它地方都只是一种商业妥协。对于大多数最终用户来说,为其独特的水力工况专门设计和制造泵太昂贵了。

三年多来,我一直在为泵和系统撰写“常见的泵送错误”。通常,这项工作最困难的部分是选择主题,因此它将是新鲜的、有教育意义的和有趣的。这个月,我正在写一系列较短的主题,并将它们整理成一篇文章。我们将在此提供一份开胃小菜,而不是一顿饭,希望它能满足你的胃口。如果您一直在阅读我的专栏,那么其中许多花絮都将是评论。除非另有说明,否则这些评论基于单级悬臂离心泵,且泵送的是环境温度下的清水。

2. 注意已发布的泵曲线

除非另有说明,否则制造商的泵性能曲线基于大约 65 °F (20 °C)的清水,它们不会针对流体粘度进行校正。所述功率可能会也可能不会根据比重或粘度进行校正。

3. 当制造商公布的泵曲线在某个流量和扬程点停止时,这是有充分理由的

不要在曲线末端运行泵,如果曲线超过该点时会产生更多的性能,制造商会延长曲线。如果泵在曲线末端或接近曲线末端运行,将导致性能及可靠性问题。

4. 泵是愚蠢的

离心泵只是一台机器,对于给定的流体特性、叶轮几何形状和运行速度,它将对安装它的系统作出反应。泵将在其性能曲线与系统曲线相交的地方运行(流量和扬程),系统曲线决定了泵的运行位置。

5. 了解系统曲线

系统曲线表示系统中所有的摩擦、静压头和压头。还存在速度头,但通常太小,不值得关注。

6. 泵不(能自动)吸入液体

这是一个常见的误解,但要认识到,泵以外的一些动力必须提供液体到达泵所需的能量。通常这些是重力和/或大气压力。最后,液体没有抗拉强度。因此,泵无法伸出并将液体拉入吸入口。

7. 最大实际吸程约为26英尺(约8 m)

请参阅上一部分 - 泵不能自动吸入液体。如果你处于海平面,大气压力将是14.7磅/平方英寸绝对值(约1 bar·g),将其乘以 2.31,则换算成约为 33.9 英尺的绝对扬程。因此,在一个完美的世界中,如果没有液体摩擦或蒸汽压力对系统起作用,则可能能够将冷水提升约33英尺高(约10 m)。

事实上,液体摩擦和蒸气压的负面影响会对泵系统不利,并阻止超过 26 英尺的液体提升。始终计算泵的装置汽蚀余量NPSHA,并与泵的必需汽蚀余量NPSHR 值进行比较,确保具有适当的汽蚀安全裕量(NPSHA与NPSHR之间的差值) - 并非安全裕量越高越好。

8. 反向运行的泵不会逆转流动方向

流动仍将进入泵吸入口并从排出口排出。根据泵的比转速(Ns,想想叶轮的几何形状),流量和扬程将显著降低,因为泵的效率要低得多。对于较低比转速的泵,反向运行时的流量约为额定流量的50%,扬程约为额定流量的60%。如果轴上的螺纹/螺母未采取防松措施,则泵反向运行时将会导致叶轮从轴上松开脱落并卡在外壳中。

9. 不能从一台运行泵的叶轮入口(impeller eye)排出空气

泵在许多方面就像离心机,因此较重的水被排出到叶轮外径,而较轻的空气则留在中间或中心。应在泵(启动前)处于静止状态时进行正确的排气。具有中心线排放的泵基本上是自排气的。

10. 工业泵通常并非出厂就可以“即插即用”

可能也有少数例外,但绝大多数都不能“即插即用”。通常需要进行的工作有:必须向轴承箱内添加润滑油;必须确定叶轮间隙,并为要泵送的液体(温度)设置适当的间隙;驱动器需要与泵对中等。是的,对于配置公共底座的泵组来说,对中可能是在制造商工厂里进行的,但在泵组被移动、运输到现场的过程中,可能会失去对中。

安装管道后,您需要再次检查对中情况,并在灌浆底座时还需检查对中情况。应确定旋转方向并与电动机上的相位旋转相匹配。

完成上述这些步骤后,需要移开/拆除机械密封固定板。出于上述所有原因,大多数制造商不会在工厂安装联轴器。

11. 几乎所有的泵问题都发生在吸入侧

关于泵的工作原理,存在一个普遍的误解。请参阅上文(第10条)作为参考。在现场排除问题时,可以将任何泵系统视为三个独立的系统 - 吸入系统、泵本身和泵下游系统。在我从事泵和解决问题的这些年中,85%的泵问题发生在吸入侧。当有疑问时,这是一个开始寻找解决方案的好地方。

12. 应仔细计算NPSHA

这可能是我在该领域中最常见和最昂贵的错误。人们会错误地认为,因为他们有足够的吸入压力或浸没的深度,因此没有理由进行这些计算。几英尺的摩擦或由于蒸气压力而造成的额外损失,可能会抹去您认为拥有的NPSH裕量。NPSHA不足会导致泵叶轮汽蚀。

NPSHR与系统无关,由泵制造商所选用的泵决定。NPSHA与泵无关,应由系统所有者或最终用户确定或计算。我最近听到一句话,当NPSH裕量不足时,“泵变得暴躁不安”。

分享到: