水泵的基礎(chǔ)參數(shù)介紹
表征泵性能的基本參數(shù)有六個,分別是流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、汽蝕余量、功率、高效。這些基本參數(shù)在泵的樣本中或銘牌上都會顯示出來,而且在泵行業(yè)中其代號是唯一的,下面詳細(xì)進(jìn)行介紹。
1、流量Q
流量是單位時間內(nèi)從泵出口排出的液體流量(體積或質(zhì)量)。
流量的符合用Q表示:(1)單位:體積流量(Q):m3/h,m3/s,m3/h,L/h,L/S、gsl(加侖)等;質(zhì)量流量(Qm):T/h,kg/s;(2)體積流量與質(zhì)量流量的關(guān)系:Qm=ρQ。
單位立方米每小時(m3/h),習(xí)慣上稱為“方”。例如某泵流量為100m3/h,就稱該泵的流量為100方。但在過去人們還用到單位噸每小時(t/h),習(xí)慣上稱為“噸”。因常溫清水的比重為1,所以對常溫清水來說1“噸”=1"方”。
2、揚(yáng)程H
單位重量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增值。揚(yáng)程是泵產(chǎn)生的總水頭。其值等于泵出口總水頭和入口總水頭之差。符號是H,單位是米(m)。泵實際打上高度比揚(yáng)程低,實際中揚(yáng)程僅僅是泵打上高度的一個參考值。在選泵時應(yīng)特別注意這一點,應(yīng)保留一定的余量。
水頭是單位重量液體的能量,在水力學(xué)中稱為水頭。通常由壓力水頭(m)、速度水頭(m)和位置水頭Z(m)三部分組成。入口總水頭(又叫吸入揚(yáng)程)符號Es,單位為m。則
式中Ps——泵入口處液體的靜壓力,單位為帕斯卡,簡稱帕(Pa);
Vs——泵入口液體的速度,單位為米每秒(m/s);
Zs——泵入口處到任選的測量基準(zhǔn)面的距離,單位為米(m)。
出口總水頭(又叫排出揚(yáng)程),符號是Ed,單位為m。則
式中Pd——泵出口處液體的靜壓力,單位為帕斯卡,簡稱帕(Pa);
Vd——泵出口處液體的速度,單位為米每秒(m/s);
Zd——泵出口處到任選的測量基準(zhǔn)面的距離,單位為米(m)。
因此揚(yáng)程為
揚(yáng)程與壓力的關(guān)系
我們在查看有關(guān)水資料時會發(fā)現(xiàn)水泵的參數(shù)有時用壓力表示,有時用揚(yáng)程表示,壓力和揚(yáng)程之間到底有什么關(guān)系?
對于葉片式泵來說,一臺泵能把介質(zhì)輸送到多高,從理論上講和介質(zhì)的比重等參數(shù)并沒有直接關(guān)系,而僅僅決定泵本身的水力模型,因此,對于葉片或泵都用揚(yáng)程表示水泵參數(shù)。
而容積式泵恰恰相反,泵本身的機(jī)構(gòu)方式只能決定出口壓力,具體能達(dá)到多達(dá)高度和介質(zhì)的比重等參數(shù)有直接關(guān)系,因此對于容積式泵我們用進(jìn)出口壓力來表示水泵參數(shù)。
壓力與揚(yáng)程有以下關(guān)系:
P=ρgH
式中:P:壓力差(單位Pa)
ρ:介質(zhì)的密度(Kg/m3)
g:重力加速度(9.8m/s)
H:揚(yáng)程(m)
從以上關(guān)系,我們只要知道介質(zhì)密度和揚(yáng)程即可算出泵的出口壓力,反之,只要知道泵的出口壓力和介質(zhì)密度,即可算出介質(zhì)能達(dá)到的高度。對于密度與水相同的介質(zhì),可粗略改為1MPa的壓力等于100m的揚(yáng)程。
3、轉(zhuǎn)速n
轉(zhuǎn)速是泵軸單位時間的轉(zhuǎn)數(shù),符號是n,單位是轉(zhuǎn)/分/(r/min)。我國離心泵的轉(zhuǎn)速有2900r/min和145r/min兩種,配調(diào)速電機(jī)除外。
轉(zhuǎn)速變化(運(yùn)行時泵的參數(shù)(Q、H、N)按下列規(guī)律變化;
式中:Q、H、N、n為2900r/min的參數(shù),Q1、H1、N1、n1為變速后的參數(shù)。
4、汽蝕余量NPSH
5、功率P
泵的功率通常是指輸入功率(也稱軸功率)。也就是原動機(jī)傳遞給泵軸上的功率。用Pa表示,單位為千瓦(KW)。有時也用馬力(HP)用柴油做動力時。1HP=0.735KW,功率的計算公式為:
式中ρ——泵輸送液體的密度,單位為公斤每立方米(kg/m3);
Q——泵的流量(m3/s);
H——泵的揚(yáng)程(m);
η——泵的效率(%)。
除軸功率外,我們經(jīng)常還接觸到下列一些有關(guān)功率的概念。
(1)配套功率
配套功率是指與泵機(jī)組相配的電機(jī)的功率。
(2)有效功率(也稱輸出功率)Pu
有效功率是指泵傳遞給液體的功率。用Pu表示,單位為千瓦(KW),計算公式為
6、效率η
泵的效率是有效功率和軸功率之比。用η表示,即
如果知道了效率η,則軸功率為:
這個公式在以后計算軸功率中經(jīng)常用到。用這個公式我們可以根據(jù)用戶所提供的流量、揚(yáng)程和介質(zhì)的密度估算出該泵的軸功率,從而進(jìn)一步確定配套功率的大小。
機(jī)組效率
機(jī)組效率是指泵的輸出功率和電機(jī)的輸入功率之比。
機(jī)組效率=泵效率×電機(jī)效率。
粘度
流體各部分之間有相對運(yùn)動出現(xiàn)時,在做相對運(yùn)動的各部分流體之間就會產(chǎn)生阻止這種相對運(yùn)動的內(nèi)摩擦力。粘度是用來衡量液體內(nèi)摩擦力大小的物理數(shù)據(jù),其大小由物質(zhì)的種類、濕度、濃度等因素決定。
粘度:動力粘度ц:厘泊(cp),泊(p)
運(yùn)動粘度v:里沲(cst),沲(st)
特性:隨溫度升高而降低,隨壓力升高而增大。
關(guān)系:
單位:動力粘度Pa●S(帕斯卡●秒);MPa●S(毫帕斯卡●秒)1cp=1mpa●s 1pa●s=10p=cp
運(yùn)動粘度
不同類型的泵使用粘度范圍(cst)
葉片式泵 |
磁力離心泵 |
≤100 |
密封式離心泵 |
≤150 |
|
<37.5,大不超過115 |
||
容積泵 |
齒輪泵(外嚙合,KCB型) |
<300 |
齒輪泵(內(nèi)嚙合圓弧形) |
<1500 |
|
齒輪泵(內(nèi)嚙合) |
<30000 |
|
計量泵 |
≤800 |
|
往復(fù)泵 |
≤850 |
|
≤10000 |
粘度決定選擇何種泵型,所以泵選型時需要提供粘度數(shù)值。
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