如何选择泵的流量及扬程
先考虑流量和扬程,每分钟要把多少体积的水送到多高多远的位置,就需合适的流量和扬程。水泵所需要的扬程不但与送水高度和距离有关,还与管径有关,水泵扬程确定:
1、根据流量并考虑合理流速来确定管径:d=[4q/(3.1416v)]^(1/2)。
2、根据管材、管径确定管道比阻:s=10.3n^2/d^5.33。
3、根据送水高度h(静扬程)、管长l,计算水泵应有的扬程:h=h+slq^2,若水泵管路不是很长,要计及局部水头损失,则第二项乘上1.1~1.2的系数,即h=h+(1.1~1.2)slq^2,最后根据选定的流量q、扬程h,以及水泵的类型估计水泵的效率η,计算水泵的功率:n=ρgqh。
工作原理
水泵开动前,先将泵和进水管灌满水,水泵运转后,在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下,叶轮流道里的水被甩向四周,压入蜗壳,叶轮入口形成真空,水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。
由此可见,若离心泵叶轮不断旋转,则可连续吸水、压水,水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述,离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下,将水提向高处的,故称离心泵。
(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。
消防泵扬程一般要求水泵的扬程是最高点满足0.5公斤消防压力。比如楼高50米则选用扬程90-100米左右的。 流量要求满足一小时供满足消防供水,这个根据建筑面积标准计算的。有了流量和扬程,就可以计算出消防泵的功率和价格区间。
泵的扬程可通过实验测定,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),则泵的扬程可用下式计算:
(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。
选泵注意事项:
1、选泵时扬程不能过小
对于室内消火栓而言,依据《消规》,高层建筑、厂房、库房、室内净空高度超过8m的民用建筑,消火栓出口动压不小于0.35Mpa,充实水柱按13米计算。其他场所,消火栓出口动压不小于0.25Mpa,充实水柱按10米计算。
2、选泵时扬程也不能过大
同样依据《消规》,消火栓出口动压不应大于0.5Mpa,当超过0.7Mpa时必须设置减压装置。同样以一个30米高的居民楼为例,消防泵扬程不要超过80米,否则既造成浪费,又使得栓出口动压过大,动压过大还要设置减压阀,造成了二次浪费。
以上内容参考:百度百科-水泵扬程
扬程越大,功率越大,二者成正比关系。
计算公式:功率=流量×扬程×密度×重力加速度×水泵效率。
其中功率的单位是瓦或者千瓦,一般用符号P表示。
流量的单位是升/秒,一般用符号Q表示。
扬程的单位是米,用符号H表示。
密度的单位是千克/升,用字母ρ表示。
重力加速度的单位是9.81米/二次方秒,用符号g表示。
字母B一般代表水泵效率,一般取0.75-0.85。
扩展资料:
水泵的扬程不是由功率决定的,它是由水泵结构与转速来决定的。如果要达到一定扬程又要保证有一定的流量时才与功率有关。
水泵有三种基本结构形式,轴流式,离心式,和介于两者之间的混流式。
其中轴流式在大流量低扬程时有优势,比如直径2M扬程2米的;离心式吸入扬程大同时在高出口压力(扬程)上有优势,多节离心泵出口可达几十兆帕,而且不怕出口关闭;混流式则多根据不同需求将两者的特性结合起来取得最佳效果。
所谓扬程是指所需扬程,而并不是提水高度,明确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铭牌上的扬程最好与所需扬程接近,一般偏差不超过20%,这样的情况下,水泵的效率最高,也比较节能,使用会更经济。
如果铭牌上扬程远远小于所需扬程,水泵往往不能满足用户的需要,即便能抽上水来,水量也小得可怜。但反过来,高扬程的水泵用于低扬程时,便会出现流量过大,导致电机超载,若长时间运行,电机温度升高,绕组绝缘层便会逐渐老化,甚至烧毁电机。
参考资料来源:百度百科—水泵
这个问题我来尝试回答一下吧,路过的,对我的观点有不同建议的请指正。
1、首先根据你提供的数据确定一下轴功率,为了方便理解,效率全部取80%
200方/10米轴功率为6.8kW,一般选择7.5KW的电机配套使用。
200方/30米轴功率为20.4kW,可能选择22KW的电机配套使用。
根据上述分析,在流量要求一定的情况下,你肯定会选择适合自己所需要的扬程。(土豪除外)
2、看下水泵所在的系统,再举个简单的例子:两个水池的高度差为7.5米,用水泵将水从低处提升到高处。水泵提升的水需要管道传送,并配有阀门、弯头、过滤器(底阀)等部件,有部件就会存在阻力,也就是管损,这个管损通过估算折合成扬程(假设为2米)。可以简单理解成:7.5米(高度差)+2米(管损)=9.5米(水泵扬程)。可显而知你应该选择第一种10米扬程的泵
3、接下来还是打比方【前提假设:泵位置在低水池高度,进口无过滤器等,泵进口阻力忽略不计】,10米扬程的泵坏了,找了个30米扬程200方的水泵换上是什么情况:
(浪费电就不用说了)启动水泵后打开泵出口阀门,根据离心泵性能曲线得知,当泵出口压力(压力点再泵出口阀门前,下同)缓慢降低到3bar(也就约是3公斤压力或0.3MPa)时,流量正好200方的流量。接下来谈谈你要的现象:此时水泵运行正常,不爽的唯一一个地方就是泵出口阀门,根据阀门不同,开度约为5%~20%(个人经验估计),阀门处发出很大的水急流的声音。
接下来你可能会继续缓慢打开阀门,泵出口压力下降,根据性能曲线分析,此时电机电流会继续升高约50A(超电流),急流声音略微变小,实际流量增加,效率略微下降(可能从80%降低到75%)
如果你继续打开阀门,出口压力继续下降,流量继续增加,阀门急流的声音稍稍降低转变为整改管道和泵都会出现急流的声音,水泵运行转向不稳定趋势,震动增加、电机温度迅速上升,电流可能达到额定电流的1.5倍以上,(如果电气保护不好的话烧电机、烧电气、烧线路……)。水泵效率降低至50以下或更低。
4、最后说下你第四行的疑惑“难道是正常运行的时候H=10m 水泵流量远大于200m3/h? 水泵实际流量由扬程决定?”理论上来说,轴功率一定,扬程和流量成反比,但这也仅限于理论。实际上水泵扬程和流量与水泵的结构尺寸有直接关系,包括实际运行功率。如果没有水泵的选型,你愿意随便找一台水泵在20~30%效率下运行吗?
话说回来,其他方方面面的问题都不考虑,“额定200方30米的水泵在10米扬程下运行,流量远大于200m3/h”【没有毛病】。
下面我上个图,希望你能看明白。
以上全部为个人观点,仅供参考,随时评论指正。
选择额定扬程有15米的就够了,只要流量跟上的情况下,这个扬程绝对够用。增压泵其用途主要有热水器增压用、高楼低水压、桑拿浴、洗浴等加压用、公寓最上层水压不足的加压、太阳能自动增压、反渗透净水器增压用等等。
泵抽不上水时,泵安装在自来水管路上,如自来水水平面位于泵的叶轮上平面(水平安装)或中心线(垂直安装)以下时,此时应关断电源,待自来水水位升高超过叶轮平面或中心线时,再接通电源,以免损坏机件(自动型无需关电)。
扩展资料:
增压泵利用大面积活塞端的低压气体驱动而产生小面积活塞端的高压流体。对大径空气驱动活塞施加一个很低的压力,当此压力作用于一个小面积活塞上时,产生一个高压。通过一个二位五通气控换向阀,增压泵能够实现连续运行。
由单向阀控制的高压柱塞不断的将液体排出,增压泵的出口压力大小与空气驱动压力有关。当驱动部分和输出液体部分之间的压力达到平衡时,增压泵会停止运行,不再消耗空气。当输出压力下降或空气驱动压力增加时,增压泵会自动启动运行,直到再次达到压力平衡后自动停止。