四季沐歌设计热水或者暖通系统时,水泵有什么注意事项?
1、需根据系统所需流量、扬程设计选型;宜有备用泵,同时考虑常/备自动切换交替运行;
2、应根据水泵运行特性曲线进行水泵选取,应在高效区内;
3、水泵选取应考虑安装维修空间,尽可能就近统一区域安装;
4、水泵安装应注意减震降噪处理,尤其是安装点位于屋面、接近人员聚集区域;
5、大型水泵尤其是暖通系统需考虑控制系统,尤其是启动、运行控制
正确了解泵站设计流量与水泵设计流量的关系的方法:
1、在所给城市平面图中布置管道确定最不利点,和泵站位置。
2、对以设计流量对管网进行流量分配。
3、进行环网平差,用校正流量从新设定管网流量。
4、从控制点反推到输送进管网的接点处,得出此处的所需扬程。
5、从接点处的扬程反推到泵站处,得出泵的扬程。
非自灌充水水泵应分别设置吸水管。设有3台或3台以上的自灌充水水泵,如采用合并吸水管,其数量不宜少于两条,当一条吸水管发生事故时,其余吸水管仍能通过设计水量。
吸水管布置应避免形成气囊,吸水口的淹没深度应满足水泵运行的要求。
吸水井布置应满足井内水流顺畅、流速均匀、不产生涡流,且便于施工及维护。大型混流泵、轴流泵宜采用正向进水,前池扩散角不宜大于40°。
水泵安装高度应满足不同工况下必需气蚀余量的要求。
湿式安装的潜水泵最低水位应满足电机干运转的要求。干式安装的潜水泵必须配备电机降温装置。
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2、频率比f/f0参考(表一)选用,通常采用2.5~5。
3、减震器承受的荷载不应大于减振器的许可荷载范围。
4、阻尼较小的弹簧减震器与设备基础之间应设一定厚度的弹性垫。
5、支承点数不应少于4个,水泵较重、尺寸较大时可用6~8个。
6、水泵隔振台座重量应为水泵重量的1.1~1.4倍。
7、水泵重心较高时应增大隔振台座的尺寸和重量。
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引言
水泵是污水处理工程中必不可少的设备之一,其作用是将相对高程较低的污水提升至后续相对高程较高的处理单元,为污水处理的顺利进行提供足够的动力。水泵选型是否正确对整个系统的稳定性,投资和运行的经济性、运行效果的合理性都有着重大的影响。
1 影响水泵选型的因素
1.1 水泵安装现场的环境
通常在污水处理中所采用的水泵分为两种,一种安装于污水外,称为离心泵即干式泵,另一种直接安装在污水中,称为潜水泵。两种泵各有其优缺点,需根据不同的场合进行选择。
离心泵运行时,叶轮的叶片高速旋转产生离心力,将介质输送到高压端出口,并在吸入口形成负压吸入介质以此循环。由于其安装于污水外,运行时只有水泵的吸水管和叶轮淹没在污水中,能够保持设备的干燥,避免泵体受污染,方便后续的管理、养护及维修。但是由于其构造关系,如果水泵中没有水就无法进行介质的输送,且极易损伤叶轮和泵体导致设备损坏。
潜水泵的工作原理也是利用离心力,但由于泵体安装于水池内,运行时水泵及管件均淹没在水中,不存在进水管灌水及水泵吸程的问题,水池的有效容积会更大,其缺点是设备浸入污水中会受到腐蚀,养护管理及维修较为麻烦。
当污水处理厂占地面积不大,对水泵的安装环境无特殊要求,建议采用潜水泵;若水池深度超出水泵吸程,则必须采用潜水泵。当污水处理厂的占地足够大,且客户要求水泵安装于水池外,可以考虑采用离心泵。当水泵必须置于液体外,且启动液面低于水泵叶轮淹没水位时,必须选用带引水辅助设备的离心泵或自吸泵。
1.2 水泵输送的介质
污水处理中涉及到的污水种类繁多,有人们日常生活排放的生活污水,有工业生产中排放的生产废水,且不同行业排放的工业废水特性也各不相同,只有选择合适的水泵,污水处理工程的运行才能稳定和有效。
根据输送介质中所含杂质的多少可将水泵分为清水泵和污水泵两种。清水泵对输送介质的清洁度要求较高,一般要求介质中固体体积含量不超过0.1%,粒度不大于0.2mm,否则极易堵塞水泵,对泵体、叶轮造成损坏。污水泵的结构原理同清水泵一样,但进行了一些内部构造的更改,如加大水泵流道、增大叶轮间隙、取消叶轮护圈、增加锯齿片等,因此可以输送含杂质较多的介质。
针对各类污水选择水泵的原则如下:
1)对于清洁度较高,物理化学性质类似于清水的污水,如清洗废水、含油废水等,建议采用清水泵进行输送;
2)对于含有大量杂质(如较大固体颗粒、各种纤维)的污水,如生活污水、纺织业废水、造纸业废水等,必须选择污水泵来作业。
3)对于有腐蚀性的或高温的污水,必须有针对地选用特殊材质的耐腐蚀泵,如塑料、不锈钢等材质制造的水泵,否则泵体容易被腐蚀,使整个系统的运行受到影响。
1.3 水泵具体型号的选择
在选择水泵的具体型号前,首先需要根据具体的设计参数计算出所需水泵的流量和扬程,然后根据实际水泵的特性曲线进行比较和选择。
1.3.1 水泵流量的计算
与大型泵站相比,污水处理工程由于排水总量有限,且一般均设有较大的污水调节池,水泵的运行流量较为稳定。根据工程设计水量和设计水泵数量,即可计算出单台水泵的设计流量。
Q=Q总
n(m3/h)Q-单台水泵设计流量(m3/h);
Q总-工程平均小时流量(m3/h);
n-水泵台数(台)。
对于小流量的工程一般采用2台水泵,1用1备;对于大流量的工程可采用3台水泵,2用1备,运行时2台水泵同时运行,若使用中的水泵出现故障则更换备用水泵,故障水泵可拆下进行维修,这样备用水泵的投资比1用1备要更经济。采用多台水泵时应尽量选用同型号水泵,方便维护管理。
1.3.2 水泵扬程的计算
水泵总扬程由水泵吸水高度、扬水高度及管路水头损失三方面决定,一旦水泵流量、管径及管道布置确定,水泵设计扬程就可确定。
H≥h1+h2+h3+h4(m)H-水泵总扬程(m);
h1-吸水管水头损失(m),一般包括吸水喇叭口、90°弯头、直线段、阀门,渐缩管等;
h2-出水管水头损失(m),一般包括渐扩管、止回阀、阀门、短管、90度弯头(或三通)、直线段等;
h3-集水池最低工作水位与所需提升最高水位之间的高差(m);
h4-安全水头(m),估算扬程时可按0.5m~1.0m计;详细计算时应慎用,以免工况点偏移。
下面分别为不同安装高度水泵扬程的计算示意图
图1水泵扬程计算示意图
对于污水处理工程而言,水泵的主要作用是提升高程而不是长距离送水,输水管路一般不长,沿程阻力损失可忽略不计,水头损失只需计算局部阻力损失即可。
1.3.3 比较选择
通常水泵的制造商会针对其生产的每一款水泵提供如图2所示的H-Q曲线和-Q曲线。其中H-Q曲线为水泵的高程-流量特性曲线,-Q曲线为水泵的效率-流量曲线。针对每个不同的工程,计算得出实际所需要的水泵的高程为Hc,流量为Qc,在上图中显示为一个具体的坐标点(Qc,Hc)。
选取水泵的原则如下:
1)选取的水泵的H-Q曲线必须同时满足流量和扬程的要求。理想状态是(Qc,Hc)能落在曲线上,但实际工程中这种情况很少,此时必须在保证流量的前提下,让水泵工况点扬程略高于设计扬程,从H-Q曲线图上看也即所选择的水泵的H-Q曲线需要略高于工程需求点(Qc,Hc)。
2)一般水泵的工况点不会是水泵的最高效率点,但要求工况点应靠近水泵的最高效率点,以保证水泵的运行效率。从η-Q曲线图上显示为Qc位于η-Q曲线的波峰位置附近。同时,由于水泵在运行过程中,水池中的水位是变化的,水泵或者水泵组在这个范围内变化时都应处于高效区。
2 结论
本文从污水处理中水泵的选型出发,介绍了各类常用水泵的特点和使用要求,以及选择水泵型号需要考虑的关键点,供工程技术人员参考
一、水泵流量的计算公式
Q=1.163L*ΔT
---Q为空气源主机制冷量
---L为系统冷却水流量
---ΔT为系统温差
L(m3/h)=Q(kW)/(4.5~5)℃x1.163X(1.1~1.2)
购买水泵时,流量是水泵的一项重要数据。流量(m/h)与水泵的输送能力息息相关。所以,当你知道你需要大致每小时多少立方的水流量的时候,你也就知道了应该选用多大的水泵产品了。而水泵流量又可以分为最大流量、标准流量、最小流量,我们在选择水泵产品的时候,应该以水泵最大流量作为选择的参数一句。如果水泵信息利没有最大流量,我们可以取标准流量的1.1倍的参数作为最大流量。水泵产品包装资料里都有说明书,可以按照产品样本提供数值选取水泵的流量(例如流量可选空气能机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2)。
二、水系统水管管径的计算公式
D(m)=√L(m/h) /0.785x3600xV(m/s)
---Q为空气源主机制冷量
---L为系统冷却水流量
---ΔT为系统温差
我们在选择水泵时,水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号,并结合流速可以更加准确的确定水泵管径,举个例子:流速值为1.0m/s时,可选择DN40~DN50之间的管径。
三、水泵扬程的计算公式
Hmax=△P1+△P2
---△P1为管路的沿程阻力。
---△P2为管路的局部阻力。
扬程H(m)又称为压头,是指单位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。也是水泵的最重要工作性能参数之一,而且扬程的确定不能根据经验来判断,因此,扬程的计算就显得更为重要。
有了三大公式,水泵的流量、管径、扬程都算出来了,这个时候我们就根据这几个数据来选择水泵的具体型号了。可根据水泵的类型来具体选择水泵的型号。所以,在水泵工况工程的设计中,如果水泵的参数型号选对了,那将是事半功倍的事情,如果选择错了就会造成严重后果,直接影响使用者的经济利益,所以,选择水泵的时候千万不要投机取巧,可以多与销售人员沟通,选择最合适自己的水泵。
泵是一种面大量广的通用型机械设备,它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、选船、轻工、农业、民用和国防各部门,在国民经济中占有重要的地位。据79 年统计,我国泵产量达125.6万台。泵的电能消耗占全国电能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗,对节约能源具用十分重大的意义。
近年来,我们泵行业设计研制了许多高效节能产品,如 IHF、CQB、FSB、UHB等型号的泵类产品,对降低泵的能源消耗起了积极作用。但是目前在国民经济各个领域中,由于选型 不合理,许多的泵处于不合理运行状况,运行效率低,浪费了大量能源。还有的泵由于选型不合理,根本不能使用,或者使用维修成本增加,经济效益低。由此可见,合理选泵对节约能源同样具有重要意义。
所谓合理选泵,就是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:
必须满足使用流量和扬程的要求,即要求泵的运行工次点(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。
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。
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。
按所选水泵建泵站,工程投资少,运行费用低。
第二节 选型步骤
一、列出基本数据:
1、介质的特性:介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等。
2、介质中所含因体的颗粒直径、含量多少。
3、介质温度:(℃)
4、所需要的流量
一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是采用明渠输水,还必须考虑渗漏及蒸发量。
5、压力:吸水池压力,排水池压力,管道系统中的压力降(扬程损失)。
6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目,吸水池至压水池的几何标高等)。
如果需要的话还应作出装置特性曲线。
在设计布置管道时,应注意如下事项:
A、合理选择管道直径,管道直径大,在相同流量下、液流速度小,阻力损失小,但价格高,管道直径小,会导致阻力损失急剧增大,使所选泵的扬程增加,配带功率增加,成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。
B、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。
C、管道布置应尽可能布置成直管,尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度,必须转弯的时候,弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍,角度尽可能大于90℃。
D、泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点,逆止阀在液体倒流时可防止泵反转,并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,使泵损坏)
二、确定流量扬程
流量的确定
a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。
b、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。
对于ns>100的大流量低其不意扬程泵,流量余量取5%,对ns<50的小流量高扬和泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。
c、如果基本数据只给重量流量,应换算成体积流量。