除非正在设计全新的设备,否则用户会因为泵的老化和磨损或持续的可靠性问题而决定更换泵。
工厂工程师通常会花时间在这个过程中,以确保机器正常工作,水在流动,电力在生产,灯在亮,没有环境问题出现。他们通常不是任何一种机器的专家。
他们基本上是多面手,学会了依赖合格的供应商,这些供应商是他们特定领域(泵、离心机、锅炉、发电机等)的专家。BETVICTOR体育官网当泵出现故障时,通常会更换新泵,而不需要进行过多的分析或讨论。如果它继续频繁地发生故障,就会向新的供应商寻求更好、更可靠的泵。
偶尔,需要对流程进行相对较小的修改,例如增加冷却(或加热)管道回路。它可能不是一个特别复杂的系统,对于这样一个小项目,雇佣主要的设计承包商可能不经济。然而,这可能仍然超出了工厂工程师、维护人员和操作人员的专业知识范围。
那么,抽水系统究竟是如何设计的,简单还是复杂?在这个初始阶段,泵的性能曲线、类型、压力、功率或效率的细节通常还不清楚。
植物只知道它们的需求。也许他们想把每分钟1000加仑(gpm)的水从2英里外的冷水箱中泵到热交换器中,并将水回流到水箱中。因此,泵的细节将开始浮出水面。
1.在谈论泵之前,先考虑一下管道。
液体在管道中的速度范围为3至10英尺每秒(英尺/秒)。如果流速太慢,污垢、污泥或其他污染物就会沉淀下来。如果流量过快,磨料磨损会降低管道的寿命。设备设计人员熟悉每种应用的具体关注点。污泥流的管道要比净水应用的管道大。但对于“非专业人士”来说,一个好的起点可能是5英尺/秒。求解管道直径(1000 gpm, 5英尺/秒),我们得到d = 9.1英寸,所以我们四舍五入到10英寸以适应可用的管道尺寸。目前,我们将不考虑管道进度,壁厚等。
2.现在我们有了管道,压力是下一步。
压力来自摩擦和海拔。我们将假设沿管道没有标高变化。摩擦损失由著名的穆迪图确定,从中找到摩擦系数,然后计算摩擦损失(h)(见图1)。
这是一个泵压力需要对抗的摩擦损失。
穆迪图有很多有用的信息:雷诺数(Re),管道类型/年龄,粗糙度,因此摩擦系数,如图1所示,可能在0.01到0.1之间,这可能是一个错误。幸运的是,其中一些可以简化。
Re = 5 ft/sec x (10/12) (ft) / 10-6 = 4 x 106 -即湍流区域,从图1中,我们已经将摩擦因子从至少0.2开始降低。如果我们从粗管和超光滑管中减少这个区域,我们会发现对于直径10英寸的铁管,平均值将在f = 0.03左右。
3.我们现在可以估计功率了。
见公式4。这可能需要一台40马力的马达。请注意,我们“大胆”地假设效率为70%——这是我们现在需要改进的粗略猜测。
4.转到“泵效率计算器”程序。
将数字插入pump-magazine.com/pump伟德betvicror登陆_magazine/pump_magazine.htm(见图2)。程序预测的实际效率为81.2%,好于我们估计的70%,电机可以更小。然而,也要考虑到,当流量较大时,有时泵可能会在曲线上“耗尽”。因此,稍微高一点的电机马力值将是谨慎的。
5.优化选择。
现在,我们需要根据泵的类型、级数、电机的速度(这可能会改变整体尺寸和效率)来优化我们的选择。汽蚀余量)要求,等等。但那是下次的事。
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