上个月,我们讨论了系统(不是泵)规定的泵将作用于其性能曲线。我们还讨论了“液体个性”(液体)的属性如比重、悬浮物、pH值和粘度,主要是泵和系统上的负面影响。
如果你一直在世界各地泵多几天,我相信你听过这个词最佳效率点(cep)。从本质上讲,所有的离心泵的设计只有一个操作点的流量和曲线BETVICTOR体育官网。这一设计点流X和Y是通常被称为cep或最佳操作点(BOP)。所有其他可能的操作点,不同程度,一个计数器妥协与效率、空化、径向推力(轴偏转)和再循环的问题。忽视这些压力问题将缩短轴承和机械密封的使用寿命,使泵不可靠,更昂贵的操作。
如果时间和金钱不是问题,泵OEM很乐意为用户专门设计和建造一个泵独特的操作点。是的,它确实发生,但不是很经常。
允许的操作区域
当然,大多数用户不只有一个操作point-normally他们想要在一个广阔的区域内的曲线通常被称为一个安全或容许操作区域(AOR)。假设是,最终用户知道泵运行曲线和完全理解,泵将迫使它来执行操作的系统曲线。
如果你正在经历泵失败,也许问题是泵选择错误和/或系统曲线是错误?假设泵选择是应用程序的最佳选择妥协,因为许多泵应用程序需要运行远离cep的设计领域,有方法来管理负面影响。所有的缓解方法是背负添加泵效率降低成本,但增加的成本可能会常常是一个可接受的协议的可靠性和降低维护成本。你可以探索许多方法来减少或消除负面影响泵销售人员,技术员/工程师或经验丰富的系统设计的人。如果你没有办法确定操作泵的压差,比如一组简单的压力表或传感器,那么你的第一个复选框的道路上泵可靠性将安装一组(一个在吸力面和一个放电一侧),然后计算泵的操作在曲线上。
有什么大不了的操作泵远离cep呢?
答案很简单,如果你跑得太远实施,达到或接近结束的曲线泵将形成空洞,结果将是高振动水平将以快速方式损坏机械密封和轴承。叶轮也可能遭受气蚀损伤依赖于几个变量中未涉及这一列。
一样我经常在我的角色状态明显的主人在我泵培训班,“结束的曲线…是曲线的结束。“如果泵制造商认为你可以或应该操作,他们会扩展曲线。每个人都希望有更多的报道,但物理定律得到的方式。
另一个需要考虑的重要因素接近尾声的曲线是径向推力,这将增加指数当你离开cep和走向跳动。根据轴刚度因子(L3 / D4比率或认为鲁棒性因子),轴可能转移一定数量。轴偏转是一个动态的弯曲的轴在运动时发生的两次革命。明白一个轴旋转每分钟3550转(rpm)每分钟7100变位。轴偏转将损坏机械密封和轴承。更重要的是,过度偏转会导致轴循环应力疲劳和断裂。还要留意轴将测量直从泵如果你停止和删除它。正如我在前面提到的,在操作过程中可能发生的偏差是一个弯曲的现象。如果轴已经弯曲和/或叶轮的平衡,情况严重恶化。更多细节,请参阅我2021年1月列2017年2月径向推力和我列在轴断裂。
操作泵曲线的左侧也有负面影响。当我们国家操作“左”,我们指的是操作cep和关闭(有时缩写为这样)。关闭没有(零)的重点是流关闭排出阀或屏蔽系统等组件。操作关闭附近还将增加径向推力和转移shaft-the同样的现象我们上面所讨论的在最右边输出条件和相同的处罚。唯一的区别从径向推力经验的跳动(右)相比,曲线的左侧是推力是现在应用从另一侧(180度的反对)。的负面影响是相同的。
大多数泵制造商将建议你推荐的最小流量点左边的曲线。这经常被称为最小连续稳定流动(或容许流)。最小连续稳定的流(MCSF)定义如下,流量的泵不应该经营了一段时间。什么是没有定义的时间,我建议把尽可能多的时间减少到最小。泵的能量越高(制动马力[必和必拓])时间越短。
一个基本的思路是将司机的必和必拓英国热量单位(Btu),然后意识到大部分的能量正在加热的液体泵壳,同时每轴弯曲两次革命。
有四个因素计算/评估在确定可接受的最小流量点。对于这个专栏,我们只会检查最主要的两个因素。首先从泵机械的角度来看:多少从径向和轴向推力的角度动态负载泵可以吗?并从热力学方面:第二个是在什么情况下,液体转换/ flash蒸汽吗?泵OEM将决定至少连续流量泵的机械和热因素:高的两个将成为该泵的最小流量。更多细节,请参阅我的泵与系统列从2015年11月。BETVICTOR体育官网
通过设计,系统必须提供液体的泵
另一种方式,离心泵不吸液体。BETVICTOR体育官网我在本系列的第1部分中提到,大多数泵的吸入端系统上出现问题对离心泵由于这种误解。BETVICTOR体育官网“这主要是由于一个常见的误解,泵会“吸”液体pump-they不。BETVICTOR体育官网的抽吸部分系统必须提供所需的能量移动液体泵;这通常是通过重力和大气压力。”(一些外部来源除了泵)。
注意从技术角度来看,泵叶轮并创建一个小的差压叶轮的正前方,但能级绝不足以克服重力和摩擦力所需的启动和维持流量。同时,注意液体不具有拉伸性能,所以不能够把液体注入本身。
一种描述所需的能源系统在泵的吸入端进口法兰叫做净压头(NPSHa)可用。我理解这是一个return-to-pump-basics列和很多新手会休会,忽略这尽可能长时间地不舒服的话题。我建议你越早可以充实你的大脑,你就会越好。
供参考和帮助,请参阅一系列详细的5列在这个问题上,我撰写的2018年7月开始。
汽蚀余量:底漆
是的,双关语是目的。泵OEM /制造商将设计和测试其泵来确定所需的净正吸入压头(NPSHr)。
几个条件,分泵曲线有一个对应的能量所需的泵吸系统必须满足的。这是泵制造商的责任进行测试和报告/发布结果符合行业标准。
相反,对于任何给定的系统设计和相应的流量,将会有一个NPSHa。系统设计师的职责是准确地确定NPSHa /计算。必须有比NPSHr NPSHa,和所需的保证金会根据一些情况没有涵盖,但可以引用在美国国家标准协会/液压研究所标准9.6.1 (2012)。
如果没有足够的汽蚀余量,泵会形成空洞,是短暂的。空泡的形成是蒸汽泡沫液体流(通常只是在叶轮前),然后随后这些泡沫的破裂沿叶轮叶片一段距离。通常泡沫崩溃在前25%到33%的叶片长度。泡沫将会崩溃在底部(凹)的叶片。
下个月,我们将讨论吸入和排出再循环,下沉和一些更基本的泵的话题。
一个注意MCSF
注意,对于一个给定的大小泵,如果一个制造商州最小连续稳定的流量低于另一个制造商,但这并不意味着它必然是一个更好的泵。它可能仅仅意味着制造商更为保守的方法的可靠性。
在空化
你可能觉得不够热液体形成蒸汽泡沫和可能不是在环境压力,但要记住从科学类,你可以煮水在室温下如果你减少足够的压力。你可以煮水0.363华氏70度,如果你减少压力绝对压力(psia)。
请不要将蒸汽气泡与气泡。夹杂在液体中的气泡流的崩溃没有损坏叶轮。可以air-bind气泡块的泵的流动液体。蒸汽泡沫,另一方面,具有高能源和可以严重损害一个叶轮在很短的时间内。实际损失的能量水平的不同而不同,液体和叶轮材料属性。
仅仅因为你有足够的汽蚀余量的优势并不意味着就没有空泡或损坏。即使有高额利润,仍有可能发生空化,尽管可能不是破坏性的自然。
你也可以看到显示为气蚀损伤在凸端(又名,工作或高压侧)叶轮的叶片,这通常是由于循环气蚀。这个损失不是由于汽蚀余量不足,但操作不稳定地区的泵cep和接近关闭。实际操作点(区)发生,这将是一个函数的叶轮吸力比转速(Nss)。Nss在其最简单的形式是一个表达式的设计几何的吸力面叶轮。考虑叶片的数量、叶片入口角、曲率和音高的叶片,叶片的数量重叠和有效的叶轮直径,等等因素。