泵的選型條件.doc

泵的選型條件 . G# M5 s3 ! f, v( m u一、選型條件: r: F4 f S4 3 G% n$ P q4 c3 |1. 輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能8 j- w% j! w j2 e) T: s5 d: D( _- y: l9 R 6 Z2 p輸送介質(zhì)的物理化學(xué)性能直接影響泵的性能、材料和結(jié)構(gòu)，是選型時(shí)需要考慮的重要因素。介質(zhì)的物理化學(xué)性能包括：介質(zhì)名稱、介質(zhì)特性（如腐蝕性、磨蝕性、毒性等）、固體顆粒含量及顆粒大小、密度、粘度、汽化壓力等。必要時(shí)還應(yīng)列出介質(zhì)中的氣體含量，說明介質(zhì)是否易結(jié)晶等。- X; h: O9 ?9 L, D1 S3 M, p+ T8 K% x9 U9 f8 B# j1 o4 J$ 2. 工藝參數(shù)- k h: ?: p* U% n, # B( s( j( _0 C, m* q u: K9 B& L m工藝參數(shù)是泵選型的最重要依據(jù)，應(yīng)根據(jù)工藝流程和操作變化范圍慎重確定。- Z$ B3 f; v$ j/ H7 q( T- f, Y0 h/ （1）流量Q6 g0 p! % J- t( 流量是指工藝裝置生產(chǎn)中，要求泵輸送的介質(zhì)量，工藝人員一般應(yīng)給出正常、最小和最大流量。) y/ ; K1 ?* r- j b泵數(shù)據(jù)表上往往只給出正常和額定流量。選泵時(shí)，要求額定流量不小于裝置的最大流量，或取正常流量的1.11.15倍。( G3 x4 Y4 h6 g* Q z3 C7 L# K7 ?) s8 k$ U1 k7 3 i* （2）揚(yáng)程H2 f h/ e8 p/ Z指工藝裝置所需的揚(yáng)程值，也稱計(jì)算揚(yáng)程。一般要求泵的額定揚(yáng)程為裝置所需揚(yáng)程的1.051.1倍。6 i b# ! W0 Y% W/ P, U t9 O6 o, W6 D+ U, x; m# u（3）進(jìn)口壓力Ps和出口壓力Pd/ ?4 f) 2 B+ x7 o進(jìn)、出口壓力指泵進(jìn)出接管法蘭處的壓力，進(jìn)出口壓力的大小影響到殼體的耐壓和軸封的要求。$ n0 m/ E! d6 J: K H5 - R) x7 L/ u& M8 S（4）溫度T. F2 d7 T6 w I/ p+ s指泵的進(jìn)口介質(zhì)溫度，一般應(yīng)給出工藝過程中泵進(jìn)口介質(zhì)的正常、最低和最高溫度。) o. W H d( u$ x+ A8 2 h- * o d# I（5）裝置汽蝕余量NPSHa; I3 l2 i9 o7 C9 o也稱有效汽蝕余量。 G# j! Z8 C# ?. o# z1 C: ! D; 7 p- D（6）操作狀態(tài): T1 z X5 X; k9 操作狀態(tài)分連續(xù)操作和間歇操作兩種。1 Y( L4 t5 r+ K$ D# U8 c: _9 z& A7 o1 W0 g) X3 y3. 現(xiàn)場條件 R3 F- 2 Y3 v+ e8 ( % R4 Y6 _. d* h現(xiàn)場條件包括泵的安裝位置（室內(nèi)、室外），環(huán)境溫度，相對濕度，大氣壓力，大氣腐蝕狀況及危險(xiǎn)區(qū)域的劃分等級等條件。0 a Z$ T4 H/ P! x9 N M二、泵類型的選擇7 O8 Z6 A! l1 L$ O: h% x泵的類型應(yīng)根據(jù)裝置的工藝參數(shù)、輸送介質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)、操作周期和泵的結(jié)構(gòu)特性等因素合理選擇。圖2-2為泵類型選擇框圖，可供選型時(shí)參考。根據(jù)該框圖可以初步確定符合裝置參數(shù)和介質(zhì)特性要求的泵類型。離心泵具有結(jié)構(gòu)簡單，輸液無脈動，流量調(diào)節(jié)簡單等優(yōu)點(diǎn)。因此除以下情況外，應(yīng)盡可能選用離心泵。) ) P1 m0 V) c0 g , Q* m, S8 0 , E（1）有計(jì)量要求時(shí)，選用計(jì)量泵。2 B% b. p7 e i3 g. l9 J& J2 X7 o* K7 n7 T（2）揚(yáng)程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚(yáng)程離心泵可選用時(shí)，可選用往復(fù)泵；如汽蝕要求不高時(shí)也可選用旋渦泵2 X( C( / $ A4 v5 S7 H) F1 u9 ! i9 * H) c% ?（3）揚(yáng)程很低，流量很大時(shí)，可選用軸流泵和混流泵。5 C4 D& L4 K3 o X- b6 Z! ; X% N! u3 （4）介質(zhì)粘度較大（大于6501000mm2/s）時(shí)，可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵；粘度特別人時(shí)，可選用特殊設(shè)計(jì)的高粘度轉(zhuǎn)子泵和高粘度往復(fù)泵。% g( h! f8 M7 I2 F: Y B4 c2 z Q - E r+ s（5）介質(zhì)含氣量5，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí)，可選用旋渦泵。如允許流量有脈動，可選用往復(fù)泵。1 X# Z. _$ M J/ A1 , u l& t V K# （6）對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、容積式泵等。8 Q _+ _: d2 ! A. S三、泵系列和材料的選擇! x X! P$ h9 X& r泵的系列是指泵廠生產(chǎn)的同一類結(jié)構(gòu)和用途的泵，如IS型清水泵，Y型油泵，ZA型化工流程泵，SJA型化工流程泵等。當(dāng)泵的類型確定后，就可以根據(jù)工藝參數(shù)和介質(zhì)特性來選擇泵的系列和材料。: I& h. c2 B9 - x. * R( i3 c3 |! J Z3 Z; ! P如確定選用離心泵后.可進(jìn)一步考慮如下項(xiàng)目：+ M6 c) e6 A/ n I1 l% r8 F: p* 9 Q; w _8 f根據(jù)介質(zhì)特性決定選用哪種特性泵，如清水泵、耐腐蝕泵，或化工流程泵和雜質(zhì)泵等等。介質(zhì)為劇毒、貴重或有放射性等不允許泄漏物質(zhì)時(shí)，應(yīng)考慮選用無泄漏泵（如屏蔽泵、磁力泵）或帶有泄漏液收集和泄漏報(bào)警裝置的雙端面機(jī)械密封。如介質(zhì)為液化烴等易揮發(fā)液體應(yīng)選擇低汽蝕余量泵，如筒型泵。. O6 k9 5 U: X/ F; B& 0 I4 X6 N$ m# r2 d根據(jù)現(xiàn)場安裝條件選擇臥式泵、立式泵（含液下泵、管道泵）。) p9 Q) w+ s5 U- # K. L5 n9 y1 L+ j: e; L/ b根據(jù)流量大小選用單吸泵、雙吸泵，或小流量離心泵。# L4 v q J+ d. Q# t- A* : r/ g8 C p/ m根據(jù)揚(yáng)程高低選用單級泵、多級泵，或高速離心泵等。7 _0 R: + d* I: z& l( Y5 K: |以上各項(xiàng)確定后即可根據(jù)各類泵中不同系列泵的特點(diǎn)及生產(chǎn)廠的條件，選擇合適的泵系列及生產(chǎn)廠。如確定選用單級臥式化工流程泵，可考慮選用沈陽水泵廠的SJA型，大連耐酸泵廠的CZ型、ZA型，以及國內(nèi)通用設(shè)計(jì)的IH型化工流程泵等等。7 F7 ; w) J ! P7 _- l5 O, P2 Z$ r# a, o0 b泵類型選擇框圖, g0 t6 B+ Q1 D) p9 r7 m; . X/ U0 v0 O6 d注：本框圖僅供一般情況時(shí)參考 E$ K5 G5 C) Q% B! 0 v9 B; 8 D3 u6 N- p z5 T最后根據(jù)裝置的特點(diǎn)及泵的工藝參數(shù)，決定選用哪一類制造、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。如要求較高時(shí)，可選APl 610標(biāo)準(zhǔn)，要求一般時(shí)，可選GB 5656（ISO 5199）或ANSI B73.1M標(biāo)準(zhǔn)。 r& I. z4 |$ M& b9 s b8 S% u! 1 F2 g9 % Y; I* Y J如確定選用計(jì)量泵后，可進(jìn)一步考慮如下項(xiàng)目：0 E# ?( . P; j7 i! Y* O( 4 V1 N7 H3 K) H5 U& A+ M當(dāng)介質(zhì)為易燃、易爆、劇毒及貴重液體時(shí)，常選用隔膜計(jì)量泵。為防止隔膜破裂時(shí)，介質(zhì)與液壓油混合引起事故，可選用雙隔膜計(jì)量泵并帶隔膜破裂報(bào)警裝置。6 n( I0 Y9 t. _3 r- L& f* ) ?* V2 X* B流量調(diào)節(jié)一般為手動，如需自動調(diào)節(jié)時(shí)可選用電動或氣動調(diào)節(jié)方式。- F6 w- K J1 N9 Y四、泵型號的確定4 o5 C$ F7 , Q+ p& j泵的類型、系列和材料選定后就可以根據(jù)泵廠提供的樣本及有關(guān)資料確定泵的型號（即規(guī)格）。* P0 k6 l 8 F- L. ) N q3 f - d% _: Q2 t1.容積式泵型號的確定 h3 F* q; C6 q& i+ n( N8 z5 0 x（1）工藝要求的額定流量Q和額定出口壓力戶的確定 E P0 M; 0 D1 i/ l4 l0 b/ K Z& q0 & |% Q4 Z x額定流量Q一般直接采用最大流量，如缺少最大流量值時(shí)，取正常流量的1.11.15倍。額定出口壓力P指泵出口處可能出現(xiàn)的最大壓力值。, R* D: x S( G& 5 ) m$ T2 G5 Y6 g3 b（2）查容積式泵樣本或技術(shù)資料給出的流量Q和壓力P, X! o5 / P8 r/ | |/ R3 Q1 3 Z1 + z, e r流量Q指容積式泵輸出的最大流量?？赏ㄟ^旁路調(diào)節(jié)和改變行程等方法達(dá)到工藝要求的流量。壓力P指容積式泵允許的最大出口壓力。 1 q1 C9 F3 8 c, r/ u6 N% , S0 I2 S, C! j2 b（3）選型判據(jù)$ T A0 G- p4 e5 J- o; m0 h& m. g. R7 l5 + q符合以下條件者即為初步確定的泵型號。. R# A0 m1 g) T! R. 3 7 u, J# M1 K. Q. V流量QQ，且Q愈接近Q愈合理；壓力PP，且尸愈接近P愈合理。 G. Z7 5 x J: A 8 S6 x& L4 m（4）校核泵的汽蝕余量0 e! f9 l. V _$ j G$ T; R# 6 a* X- o9 m要求泵的必需汽蝕余量NPSHr小于裝置汽蝕余量NPSHa，如不合乎此要求，需降低泵安裝高度，以提高NPSHa值；或向泵廠提出要求，以降低NPSHr值；或同時(shí)采用上述兩方法，最終使NPSHrNPSHa安全裕量S。 V4 l: J h3 7 g5 p$ |; % z0 p6 S D當(dāng)符合以上條件的泵不止一種時(shí)，應(yīng)綜合考慮選擇效率高、價(jià)格低廉和可靠性高的泵。3 n& A2 C7 ?1 V+ Y/ c$ k d( T( W/ - T; |2.離心泵型號的確定9 n. e% l# 9 T O* R7 T$ j- u9 : o( e$ E; J ?- 5 g4 v A9 T（1）額定流量和揚(yáng)程的確定5 K/ a8 O& Z: H( K5 u/ Y4 E8 ?4 U i B4 n: S- i E$ w額定流量一般直接采用最大流量，如缺少最大流量值時(shí)，常取正常流量的1.11.15倍。額定揚(yáng)程一般取裝置所需揚(yáng)程的1.051.1倍。對粘度20mm2/s或含固體顆粒的介質(zhì)，需換算成輸送清水時(shí)的額定流量和揚(yáng)程，再進(jìn)行以下工作。4 B x3 W0 V) E: _3 D g P, Q! H S* a8 e! y（2）查系列型譜圖! i+ m6 p# z3 g- d6 H8 Q5 b% q4 q 6 j& T) v按額定流量和揚(yáng)程查出初步選擇的泵型號，可能為1種，也可能為2種以上。/ G/ B$ j T, _ i# S& N u4 E; s2 ( L7 I（3）校核. g0 K0 L8 m% s2 h* t. _4 e9 U$ o9 4 z5 P C W% ?; n: 按性能曲線校核泵的額定工作點(diǎn)是否落在泵的高效工作區(qū)內(nèi)；校核泵的裝置汽蝕余量NPSHa必需汽蝕余量NPSHr是否符合要求。當(dāng)不能滿足時(shí)，應(yīng)采取有效措施加以實(shí)現(xiàn)。 | l- F! k! Q9 + : C7 V, j _6 K! w8 A當(dāng)符合上述條件者有2種以上規(guī)格時(shí)，要選擇綜合指標(biāo)高者為最終選定的泵型號。具體可比較以下參數(shù)：效率（泵效率高者為優(yōu)）、重量（泵重量輕者為優(yōu)）和價(jià)格（泵價(jià)格低者為優(yōu)）。/ u( z; A h7 h8 z/ w9 W9 J a五、原動機(jī)功率的確定2 h% z$ i4 v5 E6 T: Z% U ?7 m# _0 Q _1.泵的軸功率Pa計(jì)算 U) B# d/ f! x/ _3 |2 N e$ |& g, # 9 U（1）葉片式泵* m- A( y% d, J8 q: : ; 2 ; N4 l! H0 P# j$ l( V0 n6 c+ v. B; r! k h) j Z: l* F# K) H M5 A6 | U: 7 Y5 B式中H泵的額定揚(yáng)程，m;Q泵的額定流量，ma/s；介質(zhì)密度，ks/m3；泵額定工況下的效率（mhv，m機(jī)械效率，h水力效率，) y8 p/ N2 e& A: ev容積效率）；Pa泵額定工況下的軸功率，kW。7 n( E+ y+ 7 R9 8 . X2 ?. F: m, Q& o( M, V4 u+ K（2）容積式泵& A+ ?, N0 l2 G- F, 8 # t$ B% t; $ / Z# X- ?4 H9 h6 Y# t! Z# u1 P% 8 R6 5 a- 1 8 2 0 y& F式中Q泵的流量（樣本上標(biāo)注的流量），m3/s；4 R. V f! m: U X! v3 MPd泵出口壓力，MPa；8 S f4 |# g KPa泵入口壓力，MPa；. y$ i% _- W! C9 泵的效率（樣本上標(biāo)注的效率）。4 d6 / m6 l, r# o: G5 W$ - Y! S# q) U: S& ?9 z7 Y# A2.原動機(jī)的配用功率p+ L6 2 L8 D0 V% 6 K$ q0 3 W# a) d原動機(jī)的配用功率P一般按下式計(jì)算：/ H0 x 7 Q y7 K( , P5 x: B1 t- b: / K9 p0 p3 h7 E: h# h式中r泵傳動裝置效率，見下表；3 i5 : 6 a3 b* n) w, f- OK原動機(jī)功率裕量系數(shù)，不應(yīng)小于下表中的值。3 N: ?% E4 M* i e O) P( o7 Z s 9 s T泵傳動裝置效率t: C5 E- e3 _* K; K2 E& Y, 1 G4 8 & A4 Q傳動方式 直聯(lián)傳動 平皮帶傳動 三角皮帶傳動 齒輪傳動 蝸桿傳動, L+ Z& V5 u8 a% y6 G O+ Yt 1.O 0.95 0.92 0.90.97 O.70O 901 Y O 8 P! A* P. O2 s. W! |* H0 h+ n+ P3 9 A; M離心泵功率裕量系數(shù)K& O1 & 8 C3 L2 y4 P2 K- F: p; |4 e | H泵的軸功率pa，kW k, F 9 e/ ! d( A8 b5 l% F+ H 電動機(jī) 汽輪機(jī)2 4 f w$ j. N3 l7 q q15! / Q0 z3 y) _ W: Q$ q2 x/ $ e8 D15pa55 D6 _# $ i& Z( 55 1.25) s( ? m+ P. N N2 u1.15- L; f* k& Y3 s1.10 1.1& 3 u, a6 i g: e _- k1 i1.18 o; w8 T3 q3 n0 b7 J. I) x1.1 q l# q8 l8 f G; X1.當(dāng)泵的額定流量遠(yuǎn)小于最佳效率點(diǎn)流量時(shí)，K值要按經(jīng)驗(yàn)放大。( G! k- B) d# n( h; u& e i* f( 7 s2.旋渦泵、軸流泵、轉(zhuǎn)子泵的功率裕量系數(shù)可參考本表。6 Q9 . a0 h; T0 Q- D! T0 z7 X* - A8 n往復(fù)泵、計(jì)算機(jī)的功率裕量系數(shù)K0 ?8 f - _1 + z原動機(jī) 電動機(jī) 蒸汽機(jī)6 k$ j/ b7 + x7 R軸功率pa,kW 2 6 10 20 20 O.75 1.5 4 4: k+ c& u | s% B$ x3 b般泵 2 1.5 1.25 1.15 1.10 2 1.5 1.2 1.15) 7 _) T, r- 計(jì)量泵 2 2 1.5 # i 7 i1 K3 ?# f1 m9 / t% O+ c+ z5 n$ u% E1 f: T8 4 h+ O: |8 p有些工程公司或設(shè)計(jì)單位，為確保安全，采用全流量方式確定電機(jī)功率。即在全流量范圍（0Qmax）內(nèi)，計(jì)算出最大軸功率Pmax,并比較取兩者的大值確定為電機(jī)功率。, t5 k W# | J& s- X6 s# m3.根據(jù)爆炸區(qū)域、防爆等級、電源和供氣情況等選擇合適的原動。% B1 ; S4 z4 I! r2 e 6、 軸封型式的確定1 b, D# H: G- C/ V5 B( Z+ t4 L軸封是防止泵軸與殼體處泄漏而設(shè)置的密封裝置。常用的軸封型式有填料密封、機(jī)械密封和動力封。5 E O- : C4 o- H4 t( f; $ _5 o往復(fù)泵的軸封通常是填料密封。當(dāng)輸送不允泄漏介質(zhì)時(shí)，可采用隔膜式往復(fù)泵。0 m2 j; G8 6 C n3旋轉(zhuǎn)式泵（含葉片式泵、轉(zhuǎn)子泵等）的軸封主要有填料密封、機(jī)械密封和動力密封。5 b3 , 8 w1 R7 ! o! : U7 k; i8 c. o! B/ f9 p7 B7 P3 j f1.填料密封& z$ d, w, I( V* & k# A填料密封結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、維修方便，但泄漏量大、功耗損失大。因此填料密封用于輸送一般介質(zhì)，如水；一般不適用于石油及化工介質(zhì)，特別是不能用在貴重、易爆和有毒介質(zhì)中。$ n# h9 F/ G) 7 w3 |6 g; & f* g w$ l# q1 g! D2.機(jī)械密封8 0 : l7 w! U, J: : N8 q8機(jī)械密封（也稱端面密封）的密封效果好，泄漏量很小，壽命長，但價(jià)格貴，加工安裝維修保養(yǎng)比一般密封要求高。( c5 J c+ P* s1 ?7 O0 , d& _機(jī)械密封適用于輸送石油及化工介質(zhì)，可用于各種不同粘度、強(qiáng)腐蝕性和含顆粒的介質(zhì)。美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)API 610（第8版）規(guī)定：除用戶有規(guī)定外，應(yīng)當(dāng)裝備集裝式機(jī)械密封。! U7 N9 f. F& h) t