●粘度对离心泵性能影响必威体育精装版标准初析及粘液泵选型经验.doc

粘度对离心泵性能影响必威体育精装版标准的初析及粘液泵的选型经验 魏宗胜1, 项伟2 （1.中国成达工程公司，成都 610041; 2. 江苏海狮泵业制造有限公司，靖江 214537） 摘 要：本文介绍了ANSI/HI 9.6.7-2010标准依据参数B用正、逆运算计算流量、扬程、效率修正系数的方法。分析了用离心泵输送粘液时新旧标准修正的差别。引用实验数据和计算，证明了离心泵输送粘液时，转速升高，效率修正系数增大，因此，在满足防汽蚀的条件下，应采用较高转速。引用实验数据和计算表明，离心泵输送大流量高粘度介质时，效率修正系数应加大。讨论了粘度对NPSH3的影响及其计算方法。根据近年来的工程经验，对离心泵、旋壳泵用于输送粘液的若干问题加以总结，以期粘液泵的选型做到快捷、可靠、经济。 关键词：石化、轻工等行业常遇到粘度比水大的液体，离心泵选型时，因泵的性能曲线图均常温清水测试得到的，因按粘液工况进行修正，查取流量、扬程和效率的修正系数，选出相当的清水性能泵，个修正系数的取值决定了粘液泵的选型正确与否。目前国内广泛采用的美国水力学会离心泵输送粘性介质性能修正标准[1,2]是依据1960年前小型油泵实验数据编制的。试验油泵的流量小，扬程不高，油粘度范围也很窄，用外推法绘制出的性能修正系数图中流量和粘度范围太大缺乏足够的实验数据支持。两张性能修正系数图上，流量用对数坐标，扬程线和粘度线不规则排列，使用时插值不准，误差大，人工绘制输送粘液的性能曲线图，速度慢。国内外大量的实验研究和工程实践证明输送大流量高粘度粘液时旧标准过于保守，也未考虑转速的影响，造成所选泵和电机过大，不经济。旧标准也未涉及必需汽蚀余量NPSH的修正。 为改进已用了四十多年的泵送粘液的性能修正旧标准，美国水力学会组建了世界十多家著名泵和化工公司参加的编制组，采纳了全球多年来大量试验数据和研究成果使编制的新标准有输送粘液的大量实验数据支撑，该标准提出了汽蚀余量NPSH修正计算式电算。新标准于2010年12月23日被美国国家标准学会批准[3]1 ANSI/HI 9.6.7-2010标准性能修正计算方法简介 该标准性能修正系数的计算采用数学公式，避免了因插值法产生的误差，另一亮点是对大量实验数据处理时引入了参数B，它综合考虑了泵的雷诺数和比转速对泵性能修正的影响，流量、扬程和效率个修正系数与参数B的关系用两张图来表示。参数B的计算式连同此两图就能直观、形象地显示各个物理量之间的数量关系。用新标准能快速、定量地计算出粘度、流量、转速对修正系数的影响结果，便于准确给出粘液泵的优化选型方案。新标准计算分两种，一是已知离心泵的清水性能，计算输送给定粘度介质时泵的性能（正运算）；二是对给定的粘液的流量、扬程和粘度，选择相应的清水性能的离心泵（逆运算）。计算步骤： ①.计算参数B： （公式1） 式中 QBEP-W ——水工况最高效率点流量，m3/h； HBEP-W ——水工况最高效率点扬程，m； Vvis ——介质粘度，mm2/s； N ——泵转速，rpm。 此式中，粘度对参数B的影响最大，参数B与粘度的0.5次方成正比，从图1和2可看出, 参数B越大，流量、扬程和效率三个修正系数越小，而参数B与流量的0.375次方和转速的0.25次方成反比，流量大或转速高有利于减轻粘性介质的有害影响，扬程的影响很小。 CQ、扬程修正系数CH与参数B的关系图(ANSI/HI 9.6.7-2004 报批版) 图2 效率修正系数Cη与参数B的关系图(ANSI/HI 9.6.7-2004 报批版) 美国国家标准学会在审批图1、2时认为，该标准中的性能修正公式是依据B值35以下的试验数据如B值大于40，不建议使用外推法，因此2010年ANSI批准版取消了参数B大于40右侧的曲线 [3]。 CQ： （公式2） 式中 e——自然对数函数底数，e =2.71828； 泵送粘液时的流量按下式计算： Qvis=CQ×Qw （公式3） 式中 Qvis——粘性工况流量，m3/h； Qw——水工况流量，m3/h。 各种流量点的流量修正系数CQ取为相同。 CH： （公式4） 式中 CBEP-H——水工况最高效率点的扬程修正系数, 取为等于流量修正系数CQ 泵送粘液时的扬程按下式计算： Hvis = CH × Hw （公式5） 式中 Hvis——粘性工况扬程，m； Cη： （公式6） 泵送粘液时的效率修正系数按下式计算： ηvis=Cη×ηw （公式7） 式中 ηvis——粘性工况的效率； ηw——水工况的效率。 流量、扬程、效率修正系数也可按参数B，从图1、2中查取。