如何根據(jù)運(yùn)行曲線和工況條件選擇離心式水泵

如何根據(jù)運(yùn)行曲線和工況條件選擇離心式水泵一.如何看型譜圖水泵性能綜合型譜圖是為了便于用戶選擇水泵。選擇水泵的具體方法是：先根據(jù)泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程，在該型譜圖上找出揚(yáng)程符合要求而流量不等的幾種泵型，然后再根據(jù)泵站設(shè)計(jì)流量，初步確定幾種不同泵型的水泵〔當(dāng)單臺(tái)泵流量不能滿足時(shí)，可選用多臺(tái)水泵〕。為了能進(jìn)一步選定泵型，可根據(jù)上述初選的幾種泵型從水泵性能的優(yōu)劣、建站投資的大小、運(yùn)行管理的方便與否等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，最終選擇效率高、投資少、維護(hù)方便的水泵。圖1單級(jí)臥式離心泵型譜圖圖2單級(jí)立式離心泵型譜圖如圖1、2所示:橫坐標(biāo)為流量、縱坐標(biāo)為揚(yáng)程，左上角標(biāo)的是轉(zhuǎn)速。由圖可知：每個(gè)泵型號(hào)在圖上都有曲線所包含的一個(gè)區(qū)域面積，那么這個(gè)區(qū)域面積就表示此型號(hào)泵在高效區(qū)所適用的一個(gè)流量、揚(yáng)程工作范圍。例如：流量在200m3/h、揚(yáng)程為60m的時(shí)候，轉(zhuǎn)速為2950r/min時(shí)所對(duì)應(yīng)的泵型大致為125-250。當(dāng)所選區(qū)域在圖中不同泵型交叉區(qū)域附近時(shí)，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)管徑的大小和所選廠家水泵的性能曲線圖核對(duì)選用此泵正常運(yùn)行時(shí)是否工作在效率曲線最高附近來決定〔見圖二、水泵流量和揚(yáng)程確實(shí)定：水泵的流量應(yīng)根據(jù)其具體使用位置根據(jù)工藝需求來確定，并適當(dāng)?shù)牧舫鲆痪植坑嗔?。揚(yáng)程通常是指水泵所能夠揚(yáng)水的最高度。一般情況水泵的揚(yáng)程≥總靜壓〔現(xiàn)水位距離最末端用水點(diǎn)的垂直高度〕+沿程阻力〔最不利管道沿程水頭損失〕+局部阻力〔管路中彎頭、閥門等局部水頭損失〕+系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備內(nèi)阻力+動(dòng)壓〔末端出水口壓力〕。管道沿程水頭損失i=。式中dj是管道計(jì)算內(nèi)徑〔m〕，qg給水設(shè)計(jì)流量〔m3/s〕，Ch是海澄-威廉系數(shù)〔各種塑料管、內(nèi)襯(涂)塑管Ch＝140；銅管、不銹鋼管Ch＝130；襯水泥、樹脂的鑄鐵管Ch＝130；普通鋼管、鑄鐵管Ch＝100。〕,L為管長(zhǎng)。而一般取局部水頭損失為沿程水頭損失的20%左右〔根據(jù)管道的復(fù)雜程度決定〕。需要注意的是在循環(huán)水系統(tǒng)中所計(jì)算的管道應(yīng)為最不利環(huán)路管道。通常估算時(shí)可大致取每100米管長(zhǎng)的沿程損失為5mH2O。在燃?xì)獍l(fā)電工程中發(fā)電機(jī)組冷卻循環(huán)水泵的流量應(yīng)根據(jù)單套冷卻循環(huán)系統(tǒng)所冷卻機(jī)組數(shù)量和單臺(tái)機(jī)組所需外循環(huán)冷卻水量來決定，單臺(tái)水泵的流量=機(jī)組臺(tái)數(shù)×單臺(tái)機(jī)組所需外循環(huán)冷卻水量，其他水泵的流量應(yīng)根據(jù)具體使用位置根據(jù)工藝需求來確定。例如現(xiàn)要選取一座裝機(jī)容量為5臺(tái)500kW低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組的電站所用冷卻循環(huán)水泵的型號(hào)，首先求出單臺(tái)冷卻循環(huán)水泵的流量為5×30m3/h=150m3/h。一般情況下根據(jù)經(jīng)驗(yàn)冷卻循環(huán)水泵的揚(yáng)程一般為20m左右〔實(shí)際情況應(yīng)根據(jù)揚(yáng)程計(jì)算公式進(jìn)行核算〕。根據(jù)參數(shù)并根據(jù)單級(jí)臥式離心泵型譜圖〔見圖1〕所對(duì)應(yīng)的泵型為SLW125-125和SLW150-125，根據(jù)單級(jí)立式離心泵型譜圖〔見圖2〕所對(duì)應(yīng)的泵型為SLS125-125和SLS150-125。根據(jù)水泵安裝位置和安裝形式?jīng)Q定選擇單級(jí)臥式離心泵。然后通過查詢SLW125-125(見圖3)和SLW150-125(見圖4)型水泵的特性曲線圖驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)兩種水泵均能滿足運(yùn)行工況條件，圖3SLW125-125型水泵特性曲線圖圖4SLW150-125型水泵特性曲線圖在余熱利用系統(tǒng)中，產(chǎn)熱水時(shí)熱水循環(huán)泵的流量應(yīng)和系統(tǒng)的熱水產(chǎn)量一致，揚(yáng)程為循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)各局部阻力損失之和；產(chǎn)蒸汽時(shí)余熱利用系統(tǒng)給水泵的流量應(yīng)為系統(tǒng)的補(bǔ)水量，揚(yáng)程選取時(shí)除了加上系統(tǒng)各局部阻力損失外還要使補(bǔ)水管末端壓力大于余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽壓力，即水泵揚(yáng)程應(yīng)大于余熱鍋爐所產(chǎn)蒸汽壓力、總靜壓和阻力損失之和。例如現(xiàn)要選取一座裝機(jī)容量為5臺(tái)500kW低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組的用于電站礦區(qū)熱水采暖所用熱水循環(huán)水泵的型號(hào)，首先求出單臺(tái)機(jī)組的熱水產(chǎn)量，計(jì)算過程如下：?jiǎn)闻_(tái)機(jī)組瓦斯消耗量500×10.3÷35.8×0.1=1439Nm3/h〔其中500為機(jī)組正常工作的功率，10.3為機(jī)組熱耗率，0.1為假設(shè)的瓦斯?jié)舛取苍撝蹈鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定〕〕。單臺(tái)機(jī)組空氣消耗量〔0.1÷0.08〕×1439=360Nm3/h〔其中0.1為假設(shè)的瓦斯?jié)舛龋?.08為空燃比，1439為單臺(tái)機(jī)組瓦斯消耗量〕。煙氣質(zhì)量0.7174×1439×0.1+｛〔1439-1439×0.1〕+360｝×28.9÷22.4=2239kg排煙的比熱容按煙道氣體計(jì)算，排煙溫度取550℃，〔煙道氣體的成分CO2:13%H2O:11%N2:76%，在100℃～600℃的平均定壓比熱容為1.134kJ/kg·℃〕，經(jīng)余熱回收后的排煙溫度約為150℃。單臺(tái)機(jī)組可利用余熱〔550-150〕×1.134×2239=1015.61MJ/h余熱回收率按98%計(jì)算那么每臺(tái)機(jī)組回收排煙余熱為995.301MJ/h那么計(jì)算單臺(tái)500kW低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組的熱水產(chǎn)量為995.301×103÷｛4.18×〔95-70〕｝=9524kg/h〔其中995.301為每臺(tái)機(jī)組回收排煙余熱，4.18為水的比熱容，95與70為水溫〕；那么5臺(tái)500kW低濃度瓦斯發(fā)電機(jī)組的熱水產(chǎn)量為47620kg/h根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在一般情況下站區(qū)采暖熱水循環(huán)水泵的揚(yáng)程為50m左右〔應(yīng)根據(jù)不同工程實(shí)際情況計(jì)算〕。根據(jù)參數(shù)并根據(jù)單級(jí)臥式離心泵型譜圖〔見圖1〕所對(duì)應(yīng)的泵型為SLW80-200和SLW65-200(I)，根據(jù)單級(jí)立式離心泵型譜圖〔見圖2〕所對(duì)應(yīng)的泵型為SLS80-200和SLS65-200(I)。根據(jù)水泵安裝位置和安裝形式?jīng)Q定選擇單級(jí)臥式離心泵。然后通過查詢SLS80-200(見圖5)和SLS65-200(I)(見圖6)型水泵的特性曲線圖驗(yàn)證后發(fā)現(xiàn)兩種水泵均能滿足運(yùn)行工況條件，但兩種水泵的進(jìn)出水口管徑不同，而根據(jù)管徑計(jì)算知道余熱熱水循環(huán)主管線的管徑為DN80故SLS80-200型水泵為所選水泵。圖5SLS80-200型水泵特性曲線圖圖6SLS65-200(I)型水泵特性曲線圖水霧輸送系統(tǒng)循環(huán)泵的選取應(yīng)根據(jù)水霧發(fā)生器的個(gè)數(shù)來確定，單臺(tái)水霧泵的最大流量≥1.2×水霧發(fā)生器個(gè)數(shù)×單個(gè)水霧發(fā)生器所需水量〔DN500水霧發(fā)生器為4m3/h,DN300水霧發(fā)生器為2m3/h〕,水泵的揚(yáng)程應(yīng)能保證離水霧泵最遠(yuǎn)處的水霧發(fā)生器出水壓力不小于pa。例如一個(gè)進(jìn)氣管線安裝5個(gè)水霧發(fā)生器的低瓦工程〔使用DN500的進(jìn)氣輸送管線〕，其選擇的水霧泵的流量為1.2×5×4=24m3/h，其水泵的揚(yáng)程估算為140m〔經(jīng)計(jì)算100米水霧輸送水管線的沿程阻力損失大約為10m，為到達(dá)保證離水霧泵最遠(yuǎn)處的水霧發(fā)生器出水壓力不小于pa那么管路動(dòng)壓為120m〕。根據(jù)水泵安裝位置和技術(shù)參數(shù)，選擇多級(jí)立式離心泵65DL30-16x9。通過三、如何看性能曲線圖性能曲線圖是反映水泵各性能參數(shù)之間的關(guān)系曲線。離心泵的主要性能參數(shù)：流量Q、揚(yáng)程H、軸功率N和效率η。在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程H、軸功率N和效率η均隨實(shí)際流量Q的大小變化而變化，泵的生產(chǎn)廠家將說明Q-H、Q-N及Q-η關(guān)系的曲線，標(biāo)繪在一張圖上，稱為離心泵的特性曲線。不同廠家的泵的特性曲線都不同的,但是也相差不多，可以互相參考或者通用。通用的原那么是：必須是同類型的、同功率的、同揚(yáng)程的。圖7水泵性能曲線圖如圖7所示：水泵的性能曲線圖上水平坐標(biāo)表示流量，最上面垂直坐標(biāo)表示揚(yáng)程，一般情況下當(dāng)揚(yáng)程升高時(shí)流量下降，你可以根據(jù)揚(yáng)程查到流量，也可從流量查到揚(yáng)程；還有一根功率〔軸功率〕曲線，其一般隨流量增加而增加，注意其軸功率不應(yīng)超過電機(jī)功率；還有效率曲線，其中間高、兩邊低，標(biāo)明流量與揚(yáng)程在中間段是效率最高，因此我們選泵時(shí)要注意泵運(yùn)行時(shí)的揚(yáng)程與流量，處于效率曲線最高附近；再有一根汽蝕余量曲線，其一般隨流量增加而增加，要注意工作條件對(duì)汽蝕余量的要求。實(shí)際工作中所用到的汽蝕余量實(shí)際是為了求水泵的吸程。吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位為米。吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓〔取10.33米〕-汽蝕余量-管道損失-平安量〔一般取0.5米〕。附1：梁山前能生物電力梁山生物質(zhì)發(fā)電工程水泵C和D水力計(jì)算書為確定水泵揚(yáng)程計(jì)算如下：?jiǎn)闻_(tái)水泵設(shè)備進(jìn)水管路單位長(zhǎng)度沿程阻力損失的計(jì)算公式為：i〔進(jìn)〕=，式中dj是管道計(jì)算內(nèi)徑〔m〕，qg給水設(shè)計(jì)流量〔m3/s〕，Ch是海澄-威廉系數(shù)。本工程水泵進(jìn)水管路內(nèi)徑為0.1063m即dj=0.1063，給水設(shè)計(jì)流量為45m3/h即qg=0.0125m故i=105=0.3477kPa/m,本工程C水泵和D水泵進(jìn)設(shè)備PM進(jìn)水管長(zhǎng)度大約為60m，沿程阻力損失為2.0mH2O。單臺(tái)水泵設(shè)備回水管路單位長(zhǎng)度沿程阻力損失的計(jì)算公式為：i〔回〕=，式中dj是管道計(jì)算內(nèi)徑〔m〕，qg給水設(shè)計(jì)流量〔m3/s〕，Ch是海澄-威廉系數(shù)。本工程水泵回水管路內(nèi)徑為0.1593m即dj=0.1593，回水設(shè)計(jì)流量為90m3/h即qg=0.0125m故i=105=0.1748kPa/m,本工程C水泵和D水泵進(jìn)設(shè)備PM進(jìn)水管長(zhǎng)度大約為65m，沿程阻力損失為1.1mH2O。〔3〕管線局部損失按沿程損失的20%計(jì)，為〔2.0+1.1〕×0.2=0.62mH2O〔4〕設(shè)備內(nèi)部阻力PM為6mH2O〔5〕冷卻塔進(jìn)水壓力要求不小于3.5mH2O〔6〕水泵出口和管線最高點(diǎn)的高度差按4m計(jì)〔7〕水泵C和D單臺(tái)水泵的揚(yáng)程選取要大于前六項(xiàng)之和，即h〔總〕=2+1.1+0.62+6+3.5+4=17.22mH2O所選取水泵C和D的額定揚(yáng)程定為20m。圖8本工程冷卻系統(tǒng)局部工藝流程圖附2：龍口工程冷卻循環(huán)水泵吸程水力計(jì)算書〔1〕單臺(tái)水泵設(shè)備吸水管路單位長(zhǎng)度沿程阻力損失的計(jì)算公式為：i〔進(jìn)〕=，式中dj是管道計(jì)算內(nèi)徑〔m〕，qg給水設(shè)計(jì)流量〔m3/s〕，Ch是海澄-威廉系數(shù)。本工程水泵進(jìn)水管路內(nèi)徑為0.261m即dj=0.261，給水設(shè)計(jì)流量為360m3/h即qg=0.1m3/s,管路管材選用的是普通鋼管那么海澄-威廉系數(shù)C故i=105=0.20518kPa/m,本工程水泵吸水管長(zhǎng)度大約為50m，沿程阻力損失為1.0mH2O；〔2〕管線局部損失按沿程損失的20%