提高葉輪轉(zhuǎn)速可以提高離心泵的效率嗎
作者:化工泵 來源:葉輪 發(fā)布時間:2024-10-25
一、離心泵何時需采用流體動力軸承?
1)當(dāng)滾動軸承的因子DN【即軸承孔徑(mm)乘以運(yùn)轉(zhuǎn)速度(rpm)】數(shù)超過300,000時。
API 610標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對于滾珠軸承,因子ndm【n為轉(zhuǎn)速,dm=平均軸承直徑=(內(nèi)徑+外徑)/2】,對于油潤滑的單個軸承,不得超過500,000和對于脂潤滑的軸承,不得超過350,000。
2)如果標(biāo)準(zhǔn)軸承在額定轉(zhuǎn)速及額定負(fù)載下L10壽命不能滿足25,000小時或在額定轉(zhuǎn)速及大負(fù)載下L10壽命不能滿足16,000小時。
3)如果離心泵的能量強(qiáng)度【即泵的額定功率(kW)和額定轉(zhuǎn)速(rpm)的乘積為4百萬或更大】。
二、泵流量的調(diào)節(jié)
泵通常通過出口閥進(jìn)行節(jié)流,但在極少數(shù)情況下,可以通過吸入閥門進(jìn)行節(jié)流。
1)但,必須有足夠的NPSH裕量以防止汽蝕。
2)吸入側(cè)節(jié)流防止出口調(diào)節(jié)引起的過熱。對于航空燃料等流體,這一點(diǎn)很重要,因?yàn)轭~外的熱量會使流體汽化。
三、提高葉輪轉(zhuǎn)速可提高離心泵的效率
1)葉輪轉(zhuǎn)速從1500 rpm增加到3600 rpm時,效率約提高15 %。
2)在較低轉(zhuǎn)速下,效率的提高不太明顯。
3)美制比轉(zhuǎn)速在2000~3000【相當(dāng)于中國141~212 (rpm, m3/s, m)】的范圍內(nèi)時,泵將獲得高的效率。
四、如果耐磨環(huán)間隙過大
1)離心泵將承受由內(nèi)部再循環(huán)(回流)引起的過度振動。這可能導(dǎo)致密封和軸承部件的損壞。
2)由于內(nèi)部回流,泵將無法滿足其設(shè)計(jì)性能(如流量、揚(yáng)程、效率)。
3)耐磨環(huán)的間隙加倍時,應(yīng)更換耐磨環(huán)。這個額外間隙將增加泵功率需求,其數(shù)量根據(jù)葉輪的比轉(zhuǎn)速而變化:
- 美制比轉(zhuǎn)速為200【相當(dāng)于中國14.1(rpm, m3/s, m)】時,增加14 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為500【相當(dāng)于中國35.3(rpm, m3/s, m)】時,增加7 %。
- 美制比轉(zhuǎn)速為2500【相當(dāng)于中國176.7 (rpm, m3/s, m)】時,增加不明顯。
五、磁力驅(qū)動泵的局限性
1)它們的效率低于傳統(tǒng)離心泵。
2)運(yùn)行區(qū)間比較窄,泵不能離效率點(diǎn)太遠(yuǎn)。
3)它們使用滑動軸承,而不是具有相應(yīng)更多徑向運(yùn)動的精密軸承。
4)采用泵送介質(zhì)作為軸承的潤滑劑。
5)由于軸承以及殼體和磁鐵之間的間隙非常狹小,因此泵送介質(zhì)必須清潔。這意味著你幾乎總是受限于泵送的產(chǎn)品。
6)小心對溫度升高敏感的產(chǎn)品。在磁力驅(qū)動泵的緊密間隙中,產(chǎn)品會變熱。
7)不要讓泵干運(yùn)轉(zhuǎn),否則你會毀了它。
六、泵的選用及試驗(yàn)
由于懸臂式葉輪不需要將軸伸入葉輪吸入口,因此單級葉輪是處理懸浮物(如污水)的首選泵。
電動機(jī)的尺寸應(yīng)考慮泵送液體的比重。如果使用水或任何更高比重的液體測試泵送低比重介質(zhì)泵時,則電機(jī)電流的增加可能會燒壞電機(jī)。
請勿用水對高溫泵進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)。凹槽和墊圈中殘留的水在高溫應(yīng)用中會閃蒸成蒸汽,膨脹然后對相關(guān)零部件造成破壞。
七、吸上工況離心泵的啟動
有幾種方法可以啟動具有吸程(吸上)的離心泵:
1)啟動前,將其注滿液體(灌泵)。
2)在吸入管道中安裝底閥,以防止流體回流到吸液池。不過,要小心這些閥門,它們中的許多都會泄漏,并在一開始就破壞了安裝它們的目的。
3)在排放管路中安裝(水環(huán))真空泵。
4)在吸入管線、排出管線或兩者中安裝注液罐。
5)購買自吸泵。
八、變速驅(qū)動泵有幾個潛在問題
1)如果泵送為非牛頓流體,則其粘度可隨轉(zhuǎn)速而變化。
2)軸可能達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速。
3)流量過大可能會燒壞電機(jī)。
4)偏離BEP運(yùn)行會導(dǎo)致軸偏轉(zhuǎn)。
5)防爆電機(jī)必須經(jīng)過批準(zhǔn)才能在整個運(yùn)行范圍內(nèi)運(yùn)行。在較低的轉(zhuǎn)速下,冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度不夠快。
6)變速需求可能會通過減少電力需求來影響配電系統(tǒng)。
7)機(jī)械密封必須設(shè)計(jì)為在整個轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行。在更高的轉(zhuǎn)速下,設(shè)計(jì)必須為固定型,彈簧面載荷減小。
8)在較高的軸轉(zhuǎn)速下,NPSHR較高,以防止出現(xiàn)汽蝕問題。
九、排氣及運(yùn)行工況的影響
不能對正在運(yùn)行的泵進(jìn)行排氣。離心力將液體拋向葉輪外部的蝸殼,將空氣留在葉輪的入口處。
遠(yuǎn)離BEP運(yùn)行可能會損壞泵軸,因?yàn)楫?dāng)軸轉(zhuǎn)動時,其上的受力始終在同一方向上,這使得每轉(zhuǎn)一圈泵軸會彎曲二次。在很多情況下,很容易超過軸材料的耐久極限。
1)反向彎曲時施加的應(yīng)力是累積的。
2)大多數(shù)疲勞失效發(fā)生在一百萬次或更少的循環(huán)中。當(dāng)轉(zhuǎn)速為1750轉(zhuǎn)/分時,每天可以進(jìn)行2,520,000次循環(huán)。
3)如果300系列不銹鋼軸在含有氯化物的流體中運(yùn)行,則軸會受到氯化物應(yīng)力腐蝕問題的影響,這可能是軸開裂和斷裂的另一個原因。