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一、常用術(shù)語(yǔ)及公式
①揚程是指砂泵在單位重量的液體通過(guò)泵后所獲得能量。其值等于泵的吐出口總水頭與吸入口總水頭的數量。以符號H表示,單位為米液柱(m)。
H=Hd-Hs
式中:Hd=吐出口總水頭(m) Hs=吸入口總水頭(m)
HS=Z1-HfL1-Hi1
式中:HfL1=吸入口管段沿程水頭損失(m) Hi1=吸入口管段總局部水頭損失(m)Z1=吸入口液面高度(m)Hd=Z2+HfL1+Hi2+ HV
式中:Z2=吐出口管段沿程水頭損失(m) HfL2=吐出口管段總局部水頭損失(i2=吐出口液面高度(m) V=吐出口水頭擴散損失
式中:V2=管路平均流速(m/s) D=管路內徑(m) g=重力加速度 f=阻力系數 L=管路當量長(cháng)度(包括彎頭和閥門(mén)損失當量)
F值可由公式計算得出,其中K為絕對粗糙度(mm),Re為雷諾數(純數值)。
管路中的當量長(cháng)度L由直管長(cháng)度和彎管的當量長(cháng)度組成,彎管當量長(cháng)度見(jiàn)下表:
當彎管的當量長(cháng)度無(wú)法由表中查得時(shí),可按公式計算得出。
式中ξB為彎管損失系數,當ξB=90°時(shí)取ξB=0.2-0.3。120°時(shí)損失系數為0.6ξB。135°時(shí)系數為0.5ξB。
其它管路損失如擴散損失、收縮損失、閥門(mén)損失等因通常數量較少、損失較小在初選型時(shí)可以忽略。但當管路中閥門(mén)或擴散管、收縮管數量較多時(shí)也應計算在內。
閘閥的水頭損失按其中ξT為閘閥損失系數,它隨著(zhù)閥門(mén)的開(kāi)度大小的變化而變化,對于全開(kāi)4-12英寸的閘閥ξT值按下表查?。?/span>
閥的公稱(chēng)直徑(英寸) |
4 |
6 |
8 |
12 |
ξT |
0.16 |
0.15 |
0.10 |
0.05 |
對吐出口有壓力要求,如壓慮機給料,水力旋流器給料等情況的,需要將下游設備所需要的壓力值計算到泵的揚程內。
②流量
流量是指泵在單位時(shí)間內排出液體的數量。以符號Q表示,單位I/s或m3/h、m3/s.
③汽蝕余量
汽蝕余量的意思是在泵吸入口處單位重量的液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富裕能量。以NPSH表示,單位為米液注(m)。
Hatm=泵安裝地點(diǎn)的大氣壓力。當進(jìn)料箱為密閉容器時(shí),應為容器內液面的絕對壓力(m)
Hvap=泵輸送漿體的汽化壓力(m)
NPSHr為必需汽蝕余量,由泵生產(chǎn)廠(chǎng)家根據試驗得出。泵在輸送灌注滿(mǎn)意常溫渣漿時(shí),泵汽蝕性能對泵的使用沒(méi)有影響。但對于輸送高溫或高海拔地區或有吸上要求(且吸上高度較大時(shí))泵的汽蝕性能就是一個(gè)必須要考慮的參數。通常要滿(mǎn)足。
④功率
功率分為泵有效軸功率和原動(dòng)機軸功率。
其中效軸功率 式中γ=漿體密度
反之則軸功率
原動(dòng)機功率隊 KP為功率系數,通常P小于55Kw時(shí)取1.2,大于55Kw進(jìn)取1.1。
⑤沉降流速
平均流速指管道內的平均流速(吸入管路和吐出管路應單獨計算)
⑥沉降流速
固體顆粒在管道中(一般指水平管道)隨著(zhù)漿體平均流速的減小而分布越來(lái)越不均勻,當流速減小到某一值后,管道底部出現固定的或滑動(dòng)的床面。顆粒開(kāi)始形成床面時(shí)的流速稱(chēng)為淤積流速。為保證漿體在管道中正常流動(dòng),必須使流速超過(guò)某一給定的小值,此小速度稱(chēng)為臨界沉降流速,通常簡(jiǎn)稱(chēng)沉降流速(Vt)。一般沉降流速大于淤積流速。
計算沉降流速有兩個(gè)常用公式:
1、當管徑≤200mm時(shí)用杜拉德公式
式中FL=與粒徑,濃度有關(guān)的速度系數可由下圖查出:
其余粒徑時(shí)的系數值FL采用插值法求得。相同粒徑時(shí)的FL值,隨著(zhù)體積濃度的增大而增大,當CV=30%時(shí),FL達到大值。濃度CV=35%時(shí)和25%時(shí)FL值相同,CV=40%時(shí)和CV=20%的FL值相同。以此類(lèi)推,我廠(chǎng)現生產(chǎn)的渣漿泵系列推薦使用范圍,。超過(guò)此數值時(shí)使用壽命和可靠性將下降。
FL值也可由公式計算得出,其中A值可由下表查出:
D50,mm |
A值計算公式 |
相關(guān)系數 |
備注 |
0.01-0.6 |
=0.472 |
—— |
D50∈(0.01-3) CV∈(0.05-0.4)
|
0.8 |
=0.417-0.028InCV |
=0.971156 |
|
1.0 |
=0.038-0.028InCV |
=0.9942 |
|
2.0 |
=0.234-0.07InCV |
=0.9977 |
|
3.0 |
=0.130-0.092 InCV |
=0.99987 |
2.當管徑>200mm時(shí)用凱夫公式
⑦中值粒徑
中值料徑是指試樣篩分時(shí)累積重量為50%的顆粒粒徑,以d50表示,單位mm或。它保證較該粒徑大的顆粒和小于該粒徑的顆粒的重量份額相同。
⑧漿體特性
漿體特性包括漿體的密度Sm,固體顆粒密度S,運動(dòng)粘度,顆粒粒徑分布d,pH值,體積濃度CV,重量濃度CW,載體密度S1,中值粒徑d50。
二、選型過(guò)程
①首先要了解泵將要輸送的固體顆粒物及混合漿體的特性,明確現場(chǎng)使用要求。
②先配管路系統,并判斷是否會(huì )發(fā)生沉降。
③通過(guò)上述數據及第一節所述方法計算得出漿體的揚程和流量。
注意:通過(guò)以上各步計算得出的為實(shí)際使用的漿體揚程,但因現場(chǎng)使用時(shí)漿體的復雜性,目前我廠(chǎng)性能曲線(xiàn)上只能用清水近似性能來(lái)表示,以求得其廣泛性。這就涉及到選用地將計算所得漿體數值轉換為清水數值的問(wèn)題了。
在漿體向清水性能轉換時(shí)主要受影響的是揚程和效率,分別由下列兩公式:
HR=漿體揚程HM/清水揚程H
ER=漿體效率/清水效率
通常情況下
式中CW為重量濃度,用百分數代入。
④繪制清水性能曲線(xiàn)。
⑤比對泵的NPSH值判斷是否可能發(fā)生汽蝕。
⑥根據固體顆粒物及漿體的特性選擇泵過(guò)流部件的材質(zhì)。
⑦根據所繪制的清水性能曲線(xiàn)與我幫提供的性能曲線(xiàn)相比對,選出合適的泵型。并查出大流量點(diǎn)的效率性能。
⑧計算軸功率(此過(guò)程需注意效率比ER),選擇原動(dòng)機。
⑨根據現場(chǎng)場(chǎng)地情況和轉速、功率選擇安裝方式。泵常用安裝方式有以下幾種:
⑩選擇泵的密封方式,并計算軸封水的水量和水壓。配用合適軸封泵。
⑾從進(jìn)口看可有A、B、C、D、E、F、G、K八個(gè)按裝角度。
B托架只有A、C、E、G四個(gè)按裝角度。
B出口管方向不適于CV傳動(dòng)。
⑿對泵的安裝尺寸有特殊要求的,如泵的吸入及吐出口法蘭尺寸,底座尺寸等。請在定貨前說(shuō)明。
⒀當單臺泵性能不能滿(mǎn)足使用要求時(shí),允許串聯(lián)或并聯(lián)使用泵,對于泵的串聯(lián)有兩種基本方式:中間有給料池的,直接在管線(xiàn)上布置的。不論那種方式的串聯(lián)我們推薦串聯(lián)使用的單臺泵的揚程在選用時(shí)不超過(guò)其高揚程的75%,這是通過(guò)長(cháng)期的經(jīng)驗積累得出的系數,在此系數下性?xún)r(jià)比通常是高的(因泵的磨蝕使用壽命和泵的轉速是成3-6次方比的,揚程高則轉速必然也高,使用壽命就會(huì )受到影響)。串并聯(lián)使用時(shí)要求各并聯(lián)泵的性能點(diǎn)要匹配。
⒁對于其它復雜工況下使用時(shí),請聯(lián)系我們,我們將竭誠為您提供協(xié)助選型及全方位的售前與售后服務(wù)。
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