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工程流体力学
1.10.6.2 7.6.2 泵的选型
7.6.2 泵的选型

7.6.2.1 选型条件

(1)输送介质的物理化学性能

输送介质的物理化学性能直接影响泵的性能、材料和结构,是选型时需要考虑的重要因素。介质的物理化学性能包括:介质名称、介质特性(如腐蚀性、磨蚀性、毒性等)、固体颗粒含量及颗粒大小、密度、黏度、汽化压力等。

(2)选型参数

选型参数是泵选型的最重要依据,应根据工艺流程和操作变化范围慎重确定。

①流量Q 流量是指泵单位时间输送的介质量,工艺人员一般应给出正常、最小和最大流量。

泵数据表上往往只给出正常和额定流量。选泵时,要求额定流量不小于装置的最大流量,或取正常流量的1.05~1.10倍。

②扬程H 一般要求泵的额定扬程为装置所需扬程的1.10~1.15倍。

③进口压力p 1和出口压力p 2 进、出口压力指泵进出接管法兰处的压力,进出口压力的大小影响到壳体的耐压和轴封的要求。

④温度t 指泵的进口介质温度,一般应给出工艺过程中泵进口介质的正常、最低和最高温度。

⑤装置汽蚀余量。

⑥操作状态 分连续操作和间歇操作两种。

(3)现场条件

现场条件包括泵的安装位置、环境温度、相对湿度、大气压力、大气腐蚀状况及危险区域的划分等级等条件。

7.6.2.2 泵类型的选择

泵的类型应根据装置的工艺参数、输送介质的物理和化学性质、操作周期和泵结构特性等因素合理选择。离心泵具有结构简单、输液无脉动、流量调节简单等优点,因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵。

①有计量要求时,选用计量泵。

②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,应选用往复泵,如果汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵。

③扬程很低、流量很大时,可选用轴流泵和斜流泵。

④介质黏度较大(大于650~1 000 mm2/s)时,可考虑选用转子泵,如螺杆泵或往复泵;黏度特别大时,可选用特殊设计的高黏度螺杆泵和高黏度往复泵。

⑤介质含气量大于5%、流量较小且黏度小于37.4 mm2/s时,可选用旋涡泵。如果允许流量有脉动,可选用往复泵。

⑥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、容积式泵等。

7.6.2.3 泵系列的选择

泵的系列是指泵厂生产的同一类结构和用途的泵,如IS型清水泵,Y型油泵,ZA型化工流程泵等。当泵的类型确定后,就可以根据工艺参数和介质特性来选择泵的系列和材料。

7.6.2.4 泵型号的确定

泵的类型、系列和材料选定后就可以根据泵厂提供的样本及有关资料确定泵的型号。

(1)额定流量和扬程的确定

额定流量一般直接采用最大流量,如缺少最大流量值时,常取正常流量的1.05~1.10倍。额定扬程一般取装置所需扬程的1.05~1.1倍。对黏度大于20 mm2/s或含固体颗粒的介质,需换算成输送清水时的额定流量和扬程,再进行以下工作。

(2)查系列型谱图

可参照相关手册,按额定流量和扬程查出初步选择的泵型号,可能为1种,也可能为2种或2种以上。

(3)校核

按性能曲线校核泵的额定工作点是否落在泵的高效工作区内;校核泵的装置汽蚀余量是否符合要求。当不能满足时,应采取有效措施加以实现。当符合上述条件者有2种或2种以上规格的泵时,要选择综合指标高者为最终选定的泵型号。具体可比较以下参数:效率(泵效率高者为优)、质量(泵质量轻者为优)和价格(泵价格低者为优)。

7.6.2.5 电机功率的确定

(1)泵的轴功率N

按额定流量以及额定扬程计算。

(2)电机的配用功率N g

电机的配用功率N g一般按下式计算

式中,ηm为泵传动装置效率;K为电机功率富裕系数。