水泵的性能指标是指什么
水泵的性能,水泵的性能参数,水泵的性能用哪几个参数表示水泵性能参数一、什么是水泵的流量流量是指水泵单位时间内输送液体的体积或重量。用Q表示,常用的单位是m3/h、m3/s、L/s或t/h。水泵铭牌上的流量是水泵的设计流量,友称额度流量。泵在该流量下运行效率最高。水泵的性能参数二、什么是水泵的扬程扬程是指单位重力液体从水泵进口到出口所增加的能量,也即单位重力的水经过水泵后获得的能量。用H表示,单位是mH2O,一般简称为m。水泵铭牌上的扬程是这台泵的设计扬程,即相应于通过设计流量时的扬程,又称额度扬程。水泵的性能参数三、什么是水泵的功率功率是指单位时间内水泵所做的功,单位为KW。1、水泵的有效功率有效功率又称水泵的输出功率,是指单位时间内流过水泵的液体从水泵那里获得的能量。用Pu表示。2、轴功率轴功率又称水泵的输入功率,是指动力机传递给水泵轴的功率。用P表示。水泵铭牌上的轴功率是指对应于通过设计流量时的轴功率,又称额定轴功率。3、配套功率配套功率是指为水泵配套的动力机功率,用P配表示。一般在水泵铭牌或样本上都标有配套功率的数值。水泵的性能参数四、什么是水泵的效率效率是指水泵的有效功率与轴功率之比的百分数,它标志着水泵能量转换的有效程度,是水泵的重要技术经济指标,用η表示。水泵铭牌上的效率是对应于通过设计流量时的效率,该效率为水泵的最高效率。水泵的效率越高,表示水泵工作时的能量损失越小。 水泵轴功率不可能全部传递给输出的液体,其中必有一部分能量损失。水泵内能量损失可分为三部分,即水力损失、容积损失和机械损失。1、水力损失和水力效率水流流经水泵的吸入室、叶轮、压出室时产生摩擦损失、局部损失和冲击损失。摩擦损失是水流与过流部件壁间的摩擦阻力引起的损失。局部损失是水流在泵内由于水流速度大小与方向发生变化引起的损失。冲击损失是泵在非设计工况下运行时水流在叶片入口处、出口处及压出室内引起的损失。水力损失越大,水泵的扬程越小。未考虑水泵内水力损失的扬程为理论扬程HT,则水泵扬程H与理论扬程H与理论扬程HT之比,称为水力效率ηh。2、容积损失和容积效率水流流过叶轮后,有一小部分高压水经过泵体内间隙(如减漏环)和轴向力平衡装置(如平衡孔)泄露到叶轮的进口,另有一部分从轴封装置处泄漏到泵体外,消耗了一部分能量,即容积损失。漏损q越大,水泵的出水量Q越小。通过水泵出口的流量Q与通过泵进口的流量Q+q之比称为容积效率ηV。3、机械损失和机械效率叶轮在液体中旋转时,前、后盖板外表面与液体产生摩擦损失(即轮盘损失),泵轴转动时轴和轴封、轴承产生摩擦损失,克服摩擦损失消耗了部分能量,即机械损失,机械损失功率用Pm表示。从泵的输入功率中扣除机械损失后,叶轮传递给液体的功率称水功率,用Pw表示。水泵的效率是容积效率、水力效率与机械效率的乘积。提高水泵效率,必须减少水泵内的各种损失。提高水泵的效率,除了从水力模型、选用材质、加工工艺、部件等方面加以改善和提高外,使用单位还要注意正确选择泵型、保证安装质量、合理调节运行工况和加强维护管理,才能使水泵经常在高效率状态下运行,达到节约能源、降低成本和提高经济效益的目的。水泵的性能参数五、什么是水泵的吸水性能允许吸上真空高度或必须汽蚀余量是表征水泵吸水性能的参数。在泵站设计时,需要根据吸水性能参数确定水泵的安装高程。允许吸上真空高度用Hs表示,必须空化余量用(NPSH)r表示,单位为m。水泵的性能参数六、什么是水泵的转速转速是指泵轴每分钟旋转的次数,用n表示,单位是r/min。铭牌上的转速是水泵的设计转速,又称额定转速。转速是影响水泵性能的重要参数,当转速变化时,水泵的其他五个性能参数表都发生相应的变化。
离心泵的主要性能参数有:
一、流量Q(m3/h或m3/s)
离心泵的流量即为离心泵的送液能力,是指单位时间内泵所输送的液体体积泵的流量取决于泵的结构尺寸(主要为叶轮的直径与叶片的宽度)和转速等。操作时,泵实际所能输送的液体量还与管路阻力及所需压力有关。
二、扬程H(m)
离心泵的扬程又称为泵的压头,是指单体重量流体经泵所获得的能量。
泵的扬程大小取决于泵的结构(如叶轮直径的大小,叶片的弯曲情况等、转速。目前对泵的压头尚不能从理论上作出精确的计算,一般用实验方法测定泵的扬程可同实验测定,即在泵进口处装一真空表,出口处装一压力表,若不计两表截面上的动能差(即Δu2/2g=0),不计两表截面间的能量损失(即∑f1-2=0)。
注意以下两点:
(1)式中p2为泵出口处压力表的读数(Pa);p1为泵进口处真空表的读数(负表压值,Pa)。
(2) 注意区分离心泵的扬程(压头)和升扬高度两个不同的概念。
三、效率
泵在输送液体过程中,轴功率大于排送到管道中的液体从叶轮处获得的功率,因为容积损失、水力损失物机械损失都要消耗掉一部分功率,而离心泵的效率即反映泵对外加能量的利用程度。
泵的效率值与泵的类型、大小、结构、制造精度和输送液体的性质有关。大型泵效率值高些,小型泵效率值低些。
四、轴功率N(W或kW)
泵的轴功率即泵轴所需功率,其值可依泵的有效功率Ne和效率η计算。
(一)泵的主要性能参数
泵的性能参数主要有流量和扬程,此外还有轴功率、效率、转速和必需汽蚀裕量等。
1. 流量是指单位时间内通过泵出口输出的液体量,一般采用体积流量或质量流量。泵在单位时间内,实际输送液体的体积称为泵的流量。
通常用字母Q 表示。单位是:m/h、L/s。
水泵的流量,即出水量,一般不宜选得过大,否则,增加购买水泵的费用;流量大,功率大,还会增加线路、电器控制方面的费用。应具体问题具体分析。
2.扬程是指单位重量液体流经泵以后能量的增加值,即液体在泵出口和进口的水压之差,通常用字母 H 表示。单位是:m。标准用:Pa、hpa、KPa、MPa。另外还有:mmhg、 kgf/cm。所谓扬程是指所需要的总扬程,而不是提水高度,这一点对选择水泵尤为重要。水泵扬程大约为提水高度的1.15~1.20倍。如:某水源到用水处的垂直高度20米,其所需扬程大约为23~24米。选择水泵时应使水泵样本(铭牌)上的扬程最好与所需扬程接近,这样的情况下,水泵的效率最高,使用会更经济。但并不一定要求绝对相等,“般偏差只要不超过20%,泵都能在较节能的情况下工作。
3.进口压力Ps 和出口压力Pd ,进、出口压力指泵进出口管法兰处的压力,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NPSHa,也称有效汽蚀余量。
6.操作状态:分连续操作和间歇操作两种。
7.泵的性能曲线
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为泵的性能曲线或特性曲线,实质上,泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q - H ),流量-效率曲线(Q - η),流量-功率曲线( Q-N ),流量-汽蚀余量曲线(Q -( NPSH )r ),性能曲线的作用是泵任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程、功率、效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。
(二)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、材料和构造,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、耐腐蚀性、毒性等)、固体颗粒含量及颗粒大小、比重、密度、粘度,汽化压力等。必要时还应列出介质中的气体含量,说明介质是否易结晶。
(三)现场条件
1、现场条件包括泵的安装位置(室内、室外),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条件。危险区域包括:易燃、易爆、易毒、高温、高空等特殊场合。
2、其它因素:选型时要考虑场地条件的限制、工程造价、安装高度等,从而决定采用何种结构形式的泵型,如卧式泵、立式泵、液下泵、自吸泵等。
泵的选型原则
泵的选型就是根据泵的工作环境、条件,泵正常运行必需的性能参数,以及被输送介质的物理、化学性质全面地考虑泵装置系统中泵的技术性能指标、泵材质选用、电动机的匹配、密封的可靠性及节能、使用维护等综合经济指标的要求,在定型的泵产品中选择出最合适的泵类型与型号规格。
合理选泵的原则,还要综合考虑泵机组和泵站的投资和运行费用等综合性的技术经济指标,使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说,有以下几个方面:
1. 必须满足使用流量和扬程、压力、温度、汽蚀余量、吸程等工艺参数的要求,即要求泵的运行工况点(装置特性曲线与泵的性能曲线的交点)经常保持在高效区间运行,这样既省动力又不易损坏机件。
2.所选择的水泵既要体积小、重量轻、造价便宜,又要具有良好的特性和较高的效率;投资少,运行、维护费用低。是技术先进,经济合理,成熟可靠的产品,并具有较高的灵活性,即能够满足运行方式的需要。
3.具有良好的抗汽蚀性能,这样既能减小泵房的开挖深度,又不使水泵发生汽蚀,运行平稳、寿命长,可靠性高、噪声低、振动小。
4.综合考虑到初始采购费、运转费、维修费和管理费的总成本最低。
5.必须满足介质特性的要求。
①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。
②对输送腐蚀性介质的泵,要求过流部件采用耐腐蚀性材料。A、过流零部件和轴封等应符合被输送液体的腐蚀性(pH 值)要求;B、腐蚀性较强的液体过流部件应选用非金属材料制造,如:氟塑料、陶瓷、玻璃钢、石墨等;C、一般情况下,金属泵耐磨、耐压、耐高温的性能优于非金属泵,而非金属泵的耐腐蚀性能优于金属泵。
③对输送腐蚀性液体含固体颗粒介质的泵,要求过流部应选用既耐腐蚀又耐磨的金属耐腐蚀材料制造,如高硅铸铁、双相不锈钢、镍铬合金、特种合金钢等。必要时轴封应采用清洁液体冲洗。
④根据被输送液体中所含固定颗粒的大小、含量的比例来选择不同的过流部件。A 、输送的液体中含固体颗粒较大、较多时,可选择无堵塞设计的过流部件泵,如旋流泵、单通道叶轮泵;B、根据被输送液体中所含的固体物的硬度、含量及腐蚀性来选择过流部件的材料。
⑤对有毒性、易燃、易爆、有异味的液体,贵重介质,无菌输送、真空输送等应符合不允许泄露的原则,要求泵的密封部分安全可靠或选择屏蔽泵、磁力泵、隔膜泵等。
⑥含有长纤维类液体:A、过流部件采用带撕裂、切割的结构,确保叶轮不被长纤维缠绕;B、选用无堵塞的通道式、开式或单叶片叶轮;C、考虑配用电动机的机械特性(过载能力等)。
⑦高温、高压类液体:过流部件选用耐高温、高压材质,可依次选球铁、铸钢、铬钢制作。 A、考虑过流部件高温高压下的机械强度等性能的要求和热膨胀的情况; B、选择耐高温、高压的轴封及冷却装置。
当泵的介质特性确定后,就可以根据工艺参数和介质特性来选择具体泵的系列、结构形式和制作材料。
6.必须满足现场环境的安装要求:
①对安装在由腐蚀性气体存在场合的泵,要求采取防大气腐蚀的措施。
②对安装在室外环境温度低于-20℃以下的泵,要求考虑泵的冷脆现象,采用耐低温材料,结构型式选用筒形双壳体离心泵。
③环境噪声:对泵有低噪声的要求,要考虑选用滑动轴承结构和水力的低噪声设计,并配用低噪声的电动机。
④相对湿度:在湿度高的环境使用,应考虑泵采取防锈措施;还得考虑配用电动机的防护和绝缘等级。
⑤电网条件:容量是否足够;电网的频率情况(国内50Hz、国外60Hz以及变频使用情况);电源的交、直流;电网电压三相(380V)、单相(220V),还是异电压(包括660V以上高电压)、电源电压变化的范围;电源与泵使用地点的距离(长距离电缆输送)的电压降。
⑥对于一年检修一次的泵,泵的连续运转周期一般不应小于8000小时,应符合GB5656-2008(ISO5199)或ANSIB73.1M标准。石油、石化、化工等行业要求三年检修一次的泵,应符合API610(第十版)标准规定,连续运转至少为3年。
⑦对安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用相应等级的防爆电机。
⑧对有特殊要求的使用场合,如真空输送、高温高压输送、低温输送等均应选择特殊泵类。
7.确定泵型号和制作厂时,应综合考虑泵的性能、效率质量、能耗、可靠性、安装维修及价格和制造规范等因素。选具有转速高、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的泵。当所有参数都符合选型标准有两种以上规格时,要以综合指标高的为最终选定的型号。具体可以比较以下参数:效率高者为优,重量轻者为优,价格低者为优。
8.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。
③、扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。
④、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)。
③、介质含气量大于5%,流量较小且粘度小于37.4mm2/s时,可选用旋涡泵。
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、气动(电动)隔膜泵。
这也是选购何种水泵产品的非常重要判定标准。因此,正确理解关于泵的性能参数尤为重要了,
下面,我们就为大家简单解读说明:
水泵(潜水泵)的主要性能参数包括电动机转速,扬程,流量,功率,运行效率及必需气蚀余量。
接下来分别介绍一下,电动机转速,就是指水泵电动机在额定功率工况下的转速。水泵扬程,就是指单位体积重量的液体流经泵体产生的能量,其大小有叶轮直径,叶片角度,电机转速等多个因素综合决定的。水泵流量,就是指单位时间内流经水泵的液体的量,可以用重量表示,也可以用体积表示。其中体积流量与液体的性质无关。功率,就是指水泵电机在单位时间内内所做的功,单位是KW。水泵运行效率,就是指水泵的有效功率和水泵轴功率之比,需要说明一点的是,水泵内部所损耗的能量指的是克服水表面流动所产生的摩擦力和旋转涡流所产生的阻力。水泵必需气蚀余量,就是指水泵所吸入的液体从吸入口至水泵压力最低K点的压力差。单位是M。通俗一点的讲,水泵要求有不低于铭牌标注的必需气蚀余量数值的压头,低于这个数值容易发生气蚀,气蚀容易对水泵造成损伤,影响水泵使用寿命。
消防专用水泵的设计要求如下:
1、消防专用水泵和扬程的关系曲线是没有驼峰的稳定运行曲线,从额定流量到零流量的扬程也要是稳定上升的。
2、消防专用水泵的工况点要在水泵性能曲线的高效区。
消防专用水泵的使用要求如下:
1、底漆要在设备生锈之前涂刷,底漆要在干后再涂表层油漆。
2、所有的碳钢、锻件和低合金钢外的表面,要用适当的方式进行基本处理,并加以油漆。
3、在装运消防专用水泵前,要清除零部件内部的所有的杂物,以及内外表面的一切不应有的痕迹。
4、在装运前设备一定是完全干燥的,所有的开孔和法兰接口等,都要加以保护,以防止发生腐蚀、损害或进入杂质。
5、所使用的控制设备和仪表,要选用通用的产品,并且要符合国家的有关标准。
消防专用水泵的设计和使用,除了要满足以上的要求外,还要保证其在负荷变动过程中不会发生汽蚀现象在没有出现故障的情况下,要连续正常的运转大于一年的时间,其设计寿命要大于二十年。
水泵是一种应用非常广泛、品种繁多的通用机械,正确选择泵的类型和型号是十分重要的。这直接关系到泵能否达到系统设计要求、泵的可靠性和使用寿命、泵的购置成本和寿命周期内总成本等。
选择方法:
1、满足要求 所选泵的性能应满足工艺流程设计要求。
2、选泵从简 优先选择结构简单的泵。因为结构简单的泵与结构复杂的泵相比,前者具有可靠性高、维修方便、寿命周期内总成本低等优点。例如:单级泵和多级泵、叶片式泵和往复式泵。
3、优选离心泵 离心泵具有转速高、体积小、重量轻、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。因此除以下情况外,应尽可能选用离心泵:
4、特殊要求 安装在爆炸区域或特殊场合的泵,应根据爆炸区域等级,采用防爆电动机或其他有效措施。
选泵步骤:
1、确认环境条件 包括环境温度、相对湿度、大气压力、空气腐蚀性、危险区域等级、防尘防水要求。
2、确认操作条件 指液体吸入侧液面压力(绝对)、排出侧液面压力、间歇或连续工作、位置固定或移动、安装维修方便性。
3、确认介质性质 包括介质名称、温度、密度、粘度、饱和蒸汽压力、固体颗粒直径和含量、气体的含量、腐蚀性、挥发性、燃爆性、毒性。