粘性液體對(duì)離心泵特性的影響

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1、動(dòng)設(shè)備石P油化工設(shè)備技術(shù),1998,19(5)·28·etro—ChemicalEquipmentTec1~nology,;f粘性液體對(duì)離心泵特性的影響照墮叁差墨查H;1)浙江義烏石油油漆廠322000T岳9’7摘要分析了拈性液體對(duì)離心泵特性的影響;培出了離t泵輸送不同拈性液體時(shí)性能曲線及管路阻力曲線的變化關(guān)系}為臺(tái)理連用離心最及裝置設(shè)計(jì)提供了參考關(guān)鍵詞苧蘭皂竺至蘭些墨1撬述在零流量時(shí),摩擦損失等于零,求出關(guān)死揚(yáng)程在離心泵的實(shí)際運(yùn)行中,經(jīng)常碰到達(dá)不到額定后便可計(jì)算沖擊損失。關(guān)死揚(yáng)程系數(shù)隨比轉(zhuǎn)速的工況點(diǎn)的問(wèn)題,不少用戶認(rèn)為是由于離心泵達(dá)不

2、到增大而減少,其關(guān)系式為:設(shè)計(jì)要求所致。其實(shí)不然,因?yàn)殡x心泵的工況點(diǎn)是一0.63—0.00067n(2)由泵和裝置二方面共同決定的。通常,離心泵的參式中:?!迷O(shè)計(jì)點(diǎn)比轉(zhuǎn)速一,/s;數(shù)是在試驗(yàn)介質(zhì)為清水,溫度為20℃,大氣壓為101.325kPa,相對(duì)濕度5O的條件下給出的,與實(shí)——泵的額定轉(zhuǎn)速,r/S際使用介質(zhì)差異較大。當(dāng)抽送粘性液體,或者抽送Q——泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)流量,m。/S;含有固體顆粒與雜質(zhì)的液體時(shí),都會(huì)對(duì)泵的性能造H——泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)揚(yáng)程,m。成影響,且介質(zhì)不同,裝置阻力損失也不同;同時(shí)則任意流量的沖擊損失為:還會(huì)受到使用環(huán)境條件(

3、如吸入液面液位的變化)的H一H。(一)(_旦)(3)影響,都會(huì)引起泵運(yùn)行工況點(diǎn)的改變。然而,離心‘泵運(yùn)行工況點(diǎn)是由泵的性能曲線和裝置阻力曲線共式中:——滑移系數(shù)同決定的。H。——?dú)W拉關(guān)死揚(yáng)程,m2離心泵的流量一揚(yáng)程曲線Q,——無(wú)沖擊工況的流量,m/s;離心泵廣泛應(yīng)用于輸送石油、化工類液體,液d.摩擦損失Ht體的粘性會(huì)引起流量一揚(yáng)程曲線的變化在最高效率工況,水力損失幾乎完全是摩擦損2.1粘性對(duì)流量一揚(yáng)程曲線的影響失。最高效率工況可在流量和揚(yáng)程系數(shù)坐標(biāo)圖上查a.輸出揚(yáng)程H到,如圖l所示。根據(jù)文獻(xiàn)[1]最高效率工況實(shí)際輸出揚(yáng)程H可用下式表示:

4、揚(yáng)程為:H—Hi—H一Hi(1)H一H。(4)式中:H,——輸入揚(yáng)程,rll}式中:H——最高效率工況實(shí)際揚(yáng)程,m;H,——沖擊損失揚(yáng)程,m;——最高效率工況揚(yáng)程系數(shù)。Hr一摩擦損失的揚(yáng)程,m。則任意流量下的摩擦損失揚(yáng)程為:b輸入揚(yáng)程HjHi=Q2(5)輸入揚(yáng)程和歐拉揚(yáng)程僅與葉輪葉片出口角有g(shù)式中:H——最高效率工況輸入揚(yáng)程,m。關(guān),所以,在給定流量時(shí),輸送粘度不同的液體,輸入揚(yáng)程和歐拉揚(yáng)程均相同C.沖擊損失揚(yáng)程H(收稿日期{1997—12—01)第l9卷第5期陳茂慶等.粘性液體對(duì)離心泵特性的影響求出最高效率工況的修正系數(shù)后,便可確定流

5、赫幡班■堰辱輕幡蝰舌I量和揚(yáng)程。以往,流量一揚(yáng)程曲線是根據(jù)關(guān)死點(diǎn)和最鞘高效率點(diǎn)的性能參數(shù)用目測(cè)法作出的,比較粗糙。其懈實(shí),流量一揚(yáng)程曲線的變化只與摩擦阻力有關(guān)。因此,根據(jù)最高效率點(diǎn)的流量或揚(yáng)程修正系數(shù)便可作出整個(gè)范圍內(nèi)的修正系數(shù)值,其曲線如圖3所示。流量系數(shù)圉1流量系數(shù)與揚(yáng)程系數(shù)關(guān)系曲線(葉片出rl安放角一22.5。)對(duì)于粘性液體而言,最高效率工況揚(yáng)程系數(shù)變小,即摩擦阻力隨粘度升高而增加。e.修正系數(shù)可應(yīng)用因次分析法分析離心泵輸送粘性液體時(shí)的性能,理論研究與試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明:在輸送粘性液流量Q.圖3輸送粘性液體時(shí)的任一工況體時(shí),若轉(zhuǎn)速不變,

6、粘度增加,則流量一揚(yáng)程曲線下.輕幡拳啊糖辱替懈班嘲蠼降,但最高效率工況的比轉(zhuǎn)速保持不變,即:根據(jù)圖2和圖3可將輸送水時(shí)的揚(yáng)程一流量曲Q】/Q2一(】/H2)0(6)線換算成輸送粘性液體時(shí)的流量一揚(yáng)程曲線。為直觀式中;Q,Q——兩種工況的流量,m。/s;地給出影響關(guān)系,圖4給出了輸送輕油時(shí)流量一揚(yáng)程,。——兩種工況的揚(yáng)程,m。曲線的變化關(guān)系。由式(6)可知,為確定最高效率點(diǎn),無(wú)論是對(duì)a于揚(yáng)程或流量,只需求出一個(gè)試驗(yàn)修正系數(shù)就可以咄了。根據(jù)試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)可作出揚(yáng)程修正系數(shù)和流量修輾丑正系數(shù)隨雷諾數(shù)&變化的曲線,如圖2所示雷諾撂靜數(shù)按下式計(jì)算:蓑

7、事岜1Do靜雷90善實(shí)際流量,上·,一70圖4輸送各種液體時(shí)的性能曲線2.2同體顆粒與雜質(zhì)對(duì)流I-揚(yáng)程曲線的影響當(dāng)抽送的液體含有固體顆粒或雜質(zhì)時(shí),會(huì)引起10‘101o.摩擦阻力的增加,而且摩擦阻力隨著固體顆?;螂s雷諾教m圖2輸送粘性液體時(shí)的最高效率工況質(zhì)含量的增加而迅速增加,從而使泵的流量一揚(yáng)程下降。圖5給出了輸送固體顆粒時(shí)流量一揚(yáng)程曲線的變R:—z_:(7)化趨勢(shì)。0.552w3裝置阻力曲線式中:Q。一粘性液體流量,m。/s把單位重量液體從吸入液面送至壓入容器液面一運(yùn)動(dòng)粘度,m。/s;損失的能量稱為阻力損失,阻力損失隨流量變化的一輸送

8、水時(shí)的揚(yáng)程,m。曲線稱為裝置阻力曲線。裝置阻力損失由液面高差、石油化工設(shè)備技術(shù)1998正水力揚(yáng)程損失和吸入液面與壓出液面的壓力差等造00032+0221(R)。成。如果吸入容器和壓入容器為敞開,則壓力差為為

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