专栏作家Amin Almasi
在他的最新专栏中,Amin Almasi讨论了BEP与泵的尺寸、选择、控制和运行的关系。BETVICTOR体育官网
通过阿明Almasi

以低于或高于最佳效率点(BEP)流量运行既不高效也不可取。然而,这可能发生在瞬态和意外的情况下。作业点将根据下游和上游的情况在泵性能曲线上移动,如果管理不当,作业点可能离BEP很远。在远离BEP的作业点运行可能会有问题。其目标是将作业点保持在BEP或附近,而不考虑上游和下游的干扰。在这方面,应注意泵的控制和监测。在接近关闭点(或在低流量时)操作时,需要特别注意。本文讨论了BEP的实际操作方面和细节,以及它与泵的尺寸、选择、控制和运行的关系。BETVICTOR体育官网

BEP &分级/配置

泵的选择/选型首先要了解下游和上游系统的详细知识。在选择泵时,应确定或计算吸入压力、排出压力、所需扬程、流量、净正吸入扬程(NPSH)等关键参数。

泵选型和选型的第一步是确定满足给定运行条件所需的级的类型和数量,通常是流量范围、扬程、可用汽蚀余量(NPSHa)等。如果泵应满足几组这样的工作条件,那么理想情况下应选择一组作为额定值。这个点应尽可能靠近泵的BEP。所有其他工作点应在所选泵可接受的工作范围内。换句话说,它们应该足够接近BEP。做出正确的选择可能需要一些迭代。这意味着应该选择性能曲线和细节合适的泵。首先,应进行试验选择,进行初步选择/尺寸,然后确定相应的泵性能曲线、工作范围、到BEP的距离,必要时重复这些步骤。

就叶轮而言,有闭式叶轮、半开式叶轮和开式叶轮。几乎所有的泵在过程服务BETVICTOR体育官网,一般来说,大多数泵在不同的行业使用闭式叶轮。闭式叶轮通常比其他类型的叶轮(半开式或开式叶轮)效率更高,因为闭式叶轮能适当地容纳液体的流动。此外,这种类型的叶轮在机械上更坚固可靠。闭式叶轮是许多应用,特别是关键泵应用的首选叶轮。

泵能否以最小的流量(容量)和压力(扬程)波动平稳运行取决于泵的形状
头流量性能曲线及其运行系统的特性。换句话说,这两条曲线在不同的情况和操作情况下如何保持完整?在不同的情况下,工作点与BEP的距离有多近?

BEP & Head Rise

从BEP到关闭的连续水头上升是很重要的。另一个重要的方面是从BEP/额定点到关闭点的水头上升值。如果扬程相对较大,且泵曲线足够陡峭,则所需扬程的轻微上升不会使工作点远离BEP。这样,在工作点仍然相对接近BEP的情况下,只需进行小的调整就可以产生所需的水头上升。从BEP/额定点到关闭点的扬程至少应达到8%。一些泵,如BETVICTOR体育官网美国石油学会(API) 610泵或并行运行的泵,从额定点/BEP到关闭的扬程应超过10%。

朝向关闭点

泵不应在关闭点或关闭点附近长时间运行(低流量,最大扬程)。关闭点附近的瞬态操作可能由于操作中的干扰或错误而发生,例如,错误地关闭下游的主阀门等。对于某些泵,关闭点BETVICTOR体育官网附近的这种操作应限制在15 ~ 40秒。在一些泵系统中,可以设置一个专用的压力仪表/开关,在压力高(低流量或无流量)时关闭泵。对于复杂和关键的泵,应采用更精密的措施和控制,以避免在关闭点或关闭点附近运行。BETVICTOR体育官网

大多数泵不BETVICTOR体育官网应在流量低于一定水平的情况下运行。这通常被称为最小连续稳定流量。作为一个粗略的指示,在没有再循环管线或类似手段的情况下,泵不应在BEP流量的60%以下的流量下运行。决定最小稳定流量的一些因素包括:

  • 液体的温升。温升的极限可以假定为8℃或10℃。如果泵在非常低的流量下运行,它可能会过热。
  • 叶轮径向液压推力。这是一个严重的问题。即使流量低至BEP流量的60%,力/负载的增加也可能会降低轴承的寿命。过大的力可能导致轴过度偏转、密封失效、叶轮摩擦、轴断等。
  • 泵内的流量再循环。这可能会导致噪音、振动、空化和机械损坏。

如果需要较低的流量,则应使用再循环线路或其他容量控制方法,如变速驱动器(VSD)。当泵仍然在BEP或附近运行时,这可以提供总体低流量。

迈向高流量

在靠近曲线末端的BEP右侧的高流量下进行操作,也可能会出现问题。在接近曲线末端时,泵可能会产生噪声和过度振动。该区域泵效率低,耗电量大。操作不稳定且无效。

控制与运行

许多泵需要BETVICTOR体育官网在不同的流量和压力(扬程)下运行。泵只输出其性能曲线与系统扬程曲线相交的流量(容量)。为了改变流量,应该改变一些东西——理想情况下,不需要将工作点从BEP移开。这可以通过不同的控制方法来实现,如使用控制阀,变速等。

关键是当泵仍在BEP附近工作时,要有理想的流量和扬程。如何实现这一目标,是适当控制和操作的艺术。

恒速泵BETVICTOR体育官网

由于许多中小型离心泵是由恒速电动机驱动的,使用控制阀进行节流是调节流量(容量)和扬BETVICTOR体育官网程的实用方法。由控制阀(或节流阀)产生的背压在系统扬程曲线上施加了一个可变的损失量。关闭控制阀会增加控制损失,并导致系统扬程曲线更陡峭地向上倾斜,在所需的高扬程和低流量处与泵扬程/流量曲线相交。打开控制阀可以减少控制损失,使系统扬程曲线向下倾斜,并与泵的扬程-流量曲线相交,流量更高,扬程更低。

房间隔缺BETVICTOR体育官网损泵

许多大型泵都是变速驱动BETVICTOR体育官网泵。变速运转,使运转保持在BEP左右。换句话说,它可以在很大的流量和扬程范围内保持几乎相同的泵效率。简单地说,它调整速度和其他参数,使泵在BEP附近运行,同时产生不同的流量。

问题