泵是僅次於電(diàn)機的常用的工(gōng)業設備(bèi)。目前(qián),已(yǐ)有(yǒu)數以百萬計的泵正在工作著,輸送著成(chéng)千上萬種液體。在
可供選擇的眾多泵型中,選擇出適合的泵是一件非常複雜的事情(qíng)。泵的選型過程在很大程度上是將某一特定泵的能力(lì)與
係統要求以及所要泵送液體(tǐ)的特性(xìng)相匹配的過程。在本文中,我們將從泵送液體的(de)性質著(zhe)手,從用戶需求的角度開始,
進而進入到具體泵選型的討論,首先分析容積泵和離心泵。
基(jī)本要求
在_應用中,首先要了解用戶對泵的基(jī)本要求(qiú)。比如:入口條件、所要求的流量(liàng)、壓差、溫度以及流體特性,例如粘
度、磨蝕性、剪切敏感性以及腐蝕(shí)性,這些條件_全部確定下來,然後才能選擇(zé)泵。
泵要在正確的抽吸條件下才能運行(háng)良好。事實上,泵所(suǒ)遇到難題中的_的問題可以追溯到不良的抽吸條(tiáo)件。由於泵推
動液體的能力遠強於(yú)吸取液體的能力,所以應將(jiāng)入口條件保持在泵機的能力範圍內。
壓(yā)差也是具有(yǒu)關(guān)鍵(jiàn)性意義的(de)一部分,特別是從節能和泵使用壽命的角度來看時,使(shǐ)用(yòng)較小(xiǎo)的管徑和較長的管道敷設長度
可以減(jiǎn)少係統初期成本,但也可(kě)能(néng)會導致泵存在較高的壓(yā)差。這種較高(gāo)的(de)壓(yā)差將會轉化成(chéng)能耗,並有可能縮短泵的使用(yòng)
壽(shòu)命,這也_意味著較高的運行(háng)成本(běn)和較低的(de)效率。
所要求的液體特性通常(cháng)是已知的(de),而重要之處在(zài)於掌握給定泵是如(rú)何影(yǐng)響(xiǎng)這些特性(xìng)的。絕大多數用戶都願意讓泵排(pái)出的
液體與(yǔ)其進入(rù)泵時保持相同的(de)狀況。對於如(rú)何正確選擇泵來說,材質的相容性、粘度、剪切的靈敏性和特定物質或固體
的存在情況,均具有極其重要的意義。
離心泵與容積泵
一旦(dàn)基本要求得到了(le)滿足,而且(qiě)液體特性也已知曉,那麽泵的(de)選(xuǎn)型_可以開始(shǐ)了(le)。泵通(tōng)常分為兩個基(jī)本的類別:動能泵(
其中_龐大的類型是離心泵)和正排量(PD)泵。據美國商務部的數據顯示(shì),在全部(bù)泵(bèng)的(de)銷售(shòu)額中約有70%為動能泵,其餘(yú)
30%為容積泵。在(zài)選擇泵時,_步_是確定,在離(lí)心泵(bèng)和容積泵中選擇哪一種才更(gèng)適(shì)合您的需要。
由於占主流的工(gōng)業泵均為離心泵,所以許多人會首(shǒu)先考慮離心泵。離心泵的成本通常低(dī)於容(róng)積泵,而(ér)且也是在許多情況
下應使用的正確泵型。每種(zhǒng)泵均以各自(zì)不同的方式來攪拌(bàn)流(liú)體,而且(qiě)每(měi)種泵均擁有各自不同的運行特性和曲線。但重要
的是(shì),離心泵會影響液體的流速,從而導(dǎo)致排放口(kǒu)處存(cún)在_的壓力。而與(yǔ)之(zhī)相反(fǎn)的是,容積泵攪拌液體時,會先獲(huò)取
特定數量的液體並將這些液體從吸入口處送至排(pái)放口。對於離心泵來(lái)說,是先形成壓力,後導致流動(dòng)的產(chǎn)生。對於容積
泵來說,則是先形成流動,後導致壓力的出現。
性(xìng)能
為了能夠從各類泵中挑選出_適合的類型,重要(yào)之處在於理解這兩種泵的工作特性差異。在查看其工作性能表(圖1a)時(shí)
,您可看到其工作原(yuán)理有著多麽大的不(bú)同。離心泵存在著取決於壓力(或壓頭)的可變流量(liàng)現象,而容積泵則存在著與(yǔ)壓
力無關的或多或少較為恒定的(de)流量現象。
粘度
粘度在泵的機械效(xiào)率(lǜ)方麵發揮著重要的作用。由(yóu)於離心(xīn)泵運行(háng)在電動機轉速下,所以其效(xiào)率會隨著泵機內摩擦損失的加
大所導致(zhì)的(de)粘度增加而(ér)下降。請注意,隨著粘度(dù)增加,離(lí)心泵的效率下降速率會很快(圖1b)。
另一(yī)項主要差(chà)別在於粘度對泵容量的(de)影(yǐng)響。在流量表(圖(tú)1c)中您會注意到(dào),離心泵會在粘(zhān)度上升時出現流量下降的現象
,而容積(jī)泵(bèng)實(shí)際(jì)上會隨之而產生流量的增加。這是(shì)由於較高粘度的液(yè)體填充了容積泵內的空隙(xì),從而(ér)導致較(jiào)高的容積效(xiào)
率。圖1c隻表(biǎo)示了粘度對泵流(liú)量的影響(xiǎng)。請牢記,係統內還會出現管道損失量加大的現象。這意味著離心泵內的流量將
隨著泵差壓(yā)的增加而進一步下降。
效率
在考慮差壓(yā)對泵機械效率(lǜ)的(de)影響問題時,動能泵和容積泵也(yě)表現出各自不(bú)同的特性。圖1d所(suǒ)示為,泵機效率是如何受到
隨之增加的壓力的影響的(de)。對於容積泵來說,隨著壓力(lì)的增加,效率實際上會有所提(tí)升,而離心泵則存(cún)在著一個_效
率點(BEP)。在此點的兩(liǎng)側,綜合泵效率(lǜ)會(huì)大幅度(dù)下降。
入口條件
這兩種類型的泵對於入口條件的要求也有相當大的不同點。離心泵需要泵內預先有_量的液體(tǐ),以(yǐ)便形成壓差。無液
體的幹(gàn)燥的泵是不能(néng)自行起動的。而一旦起動(dòng)操作後,離心泵_需要符合製造廠商所建議的明(míng)確的入(rù)口壓力要求。
由於容積泵是通過液體容積的膨脹(zhàng)和(hé)收縮作用來攪拌液體的,入(rù)口處將(jiāng)會形成負壓情況,所以容積泵能夠自行起動(dòng)灌(guàn)注。
在(zài)某些情況下,這點是是否選擇容積(jī)泵或離心泵(bèng)的_決定要素。
總(zǒng)結
總的來說,在粘度_過150 cP時,_能夠在較廣範圍內預測流量,或者在希望泵機能夠自行起動灌注時,可以考慮選
用容積泵。在離心泵與容積泵之間進行選(xuǎn)擇時,還要考慮到能耗問題,因為這兩種泵在能耗方麵可能會存在著相(xiàng)當大的(de)
差別。這一點對於流量低於100加侖/分的情況是(shì)特別重要的,在這種情況下,離心泵工作效率的下(xià)降幅度會更大。