选泵的原则是什么?如何选择适合自己的泵型?

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摘要: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。

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。

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,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。

3.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)

4.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。

5.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,吸入侧最低液面,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。

上述依据,应由设计院或用户提出,或者由技术人员协助用户提出,并专门认真填写好离心泵数据表或水泵订货咨询单。

离心泵的选型依据和方法

我国生产泵的企业很多,泵的种类也非常繁多,国家有关部门已经汇总了各种泵的样本和产品说明书,供设计和使用单位选用。但如何根据生产条件选用合适的泵,也不是很容易的事情,需要考虑各种因素的影响。

1.选型的依据:各种型号的泵都有一定的适用范围和使用条件。首先应当根据被输送液体的性质和生产条件的要求确定泵的种类,然后再进一步确定泵的具体型号。例如,液体粘度不大、流量较大、扬程不高时,宜选用往复泵;液体粘度较大、流量较小、扬程不高或含有气泡时,可选用旋涡泵;液体粘度较大、流量较小、扬程较高时,宜选用转子泵。离心泵应用范围最广,因此,化工生产应用也最多。

2.离心泵的选择方法和步骤

离心泵的选择就按下列顺序进行。

(1)确定被输送液体的物理和化学性质

液体的物理和化学性质包括温度、粘度、密度、饱和蒸气压、腐蚀性和毒性等,是否含有固体粒子或气泡。由此才能决定泵的种类和型号,确定泵零部件的材料、密封件的类型、防止泵腐蚀和汽蚀的措施等。

(2)确定泵的流量

根据生产条件的要求,计算出单位时间需要输送的液体量,增加一定裕量后(一般取 5%—10%),作为离心泵的流量。

(3)计算泵的扬程

根据泵的流量和管路及装置的情况,计算管路的液体阻力损失,求出泵所需要的扬程,也增加一定的裕量(5%—10%),作为选泵的的依据。

(4)粘性液体的修正

若被输送液体的运动粘度小于 20cSt(1cSt=1mm²/s),因泵的流量和扬程变化不大,可不必修正。根据泵的流量和扬程以及液体的物理化学性质,在某种类型泵的系列图(谱图)上初选一种型号的离心泵。若液体运动粘度大于是 20cSt,则进行修正。其具体方法是:用所 海川化工论坛 bbs.hcbbs.com 5 需的流量、扬程和液体粘度按图 3-12 求得扬程修正系数KH、流量修正系数 KQ 以后,分别除以所需的扬程和流量,即得修正以后的扬程和流量。依据作为选泵的数据才能保证输送粘性液体的要求。

(5)求泵的工作点

在离心泵的系列图上初选某种型号的离心泵的特性曲线上绘出该泵联接管路的特性曲线求出工作点。看该泵是否在效率较高的范围内运行。若所选的离心泵流量和扬程稍高,可作为泵的裕量,用调节出口阀门开度来调节流量和扬程。若所选用的泵流量和扬程太大,可采用切割定律的办法降低泵的流量和扬程。若所选的泵工作点不在效率允许的范围内,则就另选其它型号的离心泵。

(6)确定泵的安装高度

离心泵的型号确定以后,根据当地的大气压或被输送液体的液面压力,液体的温度和液体在该温度下的饱和蒸气压,离心泵样本上给出的允许吸上真空高度或允许汽蚀余量,确定泵的安装高度。

(7)确定泵的备用率

用一台泵能满足生产要求时应尽量采用一台泵操作。采用两台泵或多台泵并联操作一般来说效率较低,从“节能”的角度看是不经济的。但当流量较大,一台泵满足不了生产需要或要求有备用泵时,可采用两台或多台泵并联。大型泵因起动电流太大,对电力系统有影响时,往往也采用两台较小型泵并联,逐个分别起动。

备用率是指备用泵的台数和操作泵台数的比值。例如两台操作泵并联一台操作,另一台备用,则备用率为100%。若三台泵并联,两台操作一台备用,则备用率为 50%。

泵的备用率应综合考虑各种因素的影响,包括液体的性质、工艺上的要求、泵本身运转的可靠性、维修的难易程度、泵的价格等等。例如煤油厂加热炉的离心油泵或热电厂的锅炉加水泵,操作时任何时候也不允许停泵的情况下,必须一台泵操作一台泵备用,即备用率100%。对输送含有固体粒子的液体,因为泵的零件容易损坏,经常停泵检修,所以也必须采用 100%的备用率。对间歇操作的设备或随时可以停泵的情况下,就可以不用备用泵,以减少投资。

泵选型一般程序

1. 根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素

2. 考虑选择卧式、立式和其它型式(管道式、直角式、变角式、转角式、平行式、垂直式、直立式、潜水式、便拆式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式、充油式、充水温式)。

3. 根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用不堵塞泵。

4. 安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用防爆电动机。

5. 根据流量大小,选单吸泵还是双吸泵:根据扬程高低,选单吸泵还是多吸泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,当选单级泵和多级泵同样都能用时,宜选用单级泵。

6. 确定泵的具体型号,采用什么系列的泵选用后,就可按最大流量,放大 5%——10%余量后的扬程这两个性能主要参数,在型谱图或系列特性曲线上确定具体型号。

利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般不会很少,通常会碰上下列几种情况:

A、第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。

B、第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其 ns 和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。

选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H 特性曲线

7. 泵型号确定后,对水泵或输送介质的物理化学介质近似水的泵,需再到有关产品目录或样本上,根据该型号性能表或性能曲线进行校改,看正常工作点是否落在该泵优先工作区?有效NPSH 是否大于(NPSH)。也可反过来以 NPSH 校改几何安装高度?

8. 对于输送粘度大于 20mm2/s 的液体泵,一定要把以水实验泵特性曲线换算成该粘度的性能曲线,特别要对吸如性能进行认真计算或较核。

9. 确定泵的台数和备用率:对正常运转的泵,一般只用一台,因为一台大泵与并联工作的两台小泵相当,(指扬程、流量相同),大泵效率高于小泵,故从节能角度讲宁可选一台大泵,而不用两台小泵,但遇有下列情况时,可考虑两台泵并联合作:

9.1 流量很大,一台泵达不到此流量。

9.2 对于需要有50%的备用率大型泵,可改两台较小的泵工作,两台备用(共三抬)

9.3 对某些大型泵,可选用 70%流量要求的泵并联操作,不用备用泵,在一台泵检修时,另一抬泵仍然承担生产上70%的输送。

9.4 对需24小时连续不停运转的泵,应备用三台泵,运转,一台备用,一台维修。

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