第八讲 泵站的设计.pptVIP

习题讲解 1、求管径； 2、求泵的安装高度。 炼油厂、石油化工厂和油库的液体原料、成品和副产物料储运系统中，物料的操作温度一般都在1OO℃以下。输转物料用泵一般均为间断操作，一泵多用，备用泵少；要求泵的吸入口为水平方向。对于输送易凝物料的泵要求有防凝措施。 储运用泵的基本情况如下： (1) 装卸用泵，一般要求流量大，扬程低。对于沿海装卸油轮用泵其流量可达1000—3000m3／h。一般选用单级离心泵，尤其是管道泵用得比较普遍。物料粘度较大时，例如燃料油或减压塔底油。只要其效率粘度换算系数不小于0．7时，仍可选用离心泵，否则可选用螺杆泵或往复泵。 (2)物料调合用泵，一般多用大流量低扬程的单级离心泵或管道泵。 (3)物料输转用泵，多用流量较大、扬程适中的离心泵。厂区之间输转用泵常为扬程较高的多级离心泵。 (4)储罐区抽送底油或清罐用泵一般用电动往复泵或蒸汽往复泵。 (5)化学药剂如液碱、硫酸等—一般用耐腐蚀离心泵。 (6)润滑油多用离心泵或螺杆泵。 (7) 铁路洗罐站抽吸底油、热水采用水环式真空泵；油罐车上卸一般采用水环式真空泵或潜油泵。 1.2 泵的基本性能和参数 1.2.1 叶片式泵 1.2.1.1 泵的基本参数 泵样本和泵铭牌上给出的基本参数，如流量Q、扬程H、效率η、转速n、轴功率N、必需汽蚀余量(NPSH)r等，这些参数表示的泵的性能，是由泵制造厂以常温水为介质通过试验测得的值。泵在额定工作范围内运行时，可以获得最经济、最合理的使用效果。 a.流量：泵的流量是单位时间内泵排出口所输出的液体量。泵制造厂用实测数据绘制的流量一扬程(Q—H)曲线，用以表示Q—H的变化关系。 b.扬程是指单位重量液体通过泵所获得的能量增值。泵样本或铭牌上给出的泵扬程是以水为基准测试得出的。在任何条件下，恒转速下泵的扬程与液体的密度无关。而压力增值与密度有关。 常见的几种液体输送系统示意图 泵的扬程H可用能量平衡方程(伯努利方程)确定，如下式所示。 式中 H——扬程，m； Pvd、Pvs——排出侧、进口侧容器液面压力(绝)，MPa； Hgd——排出侧最高液面至泵中心线的几何高度(一般高于泵中心线)，m； Hgs——进口侧最低液面至泵中心线的几何高度，m；当液面低于泵中心线(吸上) 时，Hgs为正值；当液面高于泵中心线(灌注)时，Hgs为负值； hld、hls——排出侧、进口侧管道系统的阻力，m； vd、vs—一排出侧、进口侧管内液体流速，m／s； g——重力加速度，9．8m／s2； r——输送温度下液体的相对密度。 C. 功率和效率：泵在单位时间内对液体所作的功，称为有效功率，其值等于： 式中 Ne——泵的有效功率，kW； Q——输送温度下泵的流量，m3／h； H——扬程，m； r——输送温度下液体的相对密度。 泵工作时，由原动机传给泵轴的功率，称为轴功率N。泵的效率η是泵的有效功率与轴功率之比，即： 式中 η——泵的效率，％； N——泵的轴功率，kW。 当泵的效率已知时，泵的轴功率按下式计算： 泵样本或铭牌上给出的功率和效率都是用清水试验得出的。当液体为烃类或其他化工物料时，应根据液体性质修正Q、H、η、(NPSH)r，并按式(7—1—4)计算轴功率。 泵的轴功率应按最苛刻的工艺条件计算，选配原动机时，应乘以相应的安全系数。当输送密度小于水的液体时，一般应按输水时额定流量的30％时的轴功率来核算。 d. 汽蚀余量： 1、 汽蚀现象：泵第一级叶轮进口处的压力低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体开始气化，同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量小气泡(空化)。当这些小气泡随液体流到叶轮流道内压力高于临界值的区域时，小气泡就会重新凝结、溃灭。这时周围的液体就以极高的速度向空化点冲来，液体质点互相撞击形成局部水力冲击。使局部压力可达数百大气压。这种水力冲击速度很快，频率达每秒钟数千、甚至几万次，使叶轮金属表面很快因疲劳而剥蚀。这种气化和凝结过程产生对泵的冲蚀、振动和使泵性能下降的现象，称之为汽蚀现象。 2、 汽蚀余量(NPSH)：又称为净正吸入头，是指泵进口处单位重量液体所具有的超过气化压力的富余能量，也即泵进口处的压力(绝压)减去液体汽化压力(绝压)，可以用式(7—1—5)表示： 式中 (NPSH)——汽蚀余量，m；