如何讀取泵曲線
泵通常被認為是提供所需流量和壓力的機器,但實際�,泵的性能取決于性能曲線,該曲線詳細說明了泵如何在不同壓力下提供一定范圍的流量�
泵根�(jù)其安裝提供壓差和流量。由于有 3 個主要的泵系列,即離心泵、旋�(zhuǎn)正排量泵和往復正排量�,它們具有不同的特�,具體取決于它們所面臨的環(huán)��
什么是泵性能曲線�
泵是一種簡單的機器,其性能取決于其工作的系�(tǒng),因為大多數(shù)泵沒有控制接�,除非配備壓力傳感器和變頻驅(qū)動器 (VFD),并且必須在�(xiàn)場手動調(diào)��
泵的性能將與系統(tǒng)中的壓力損失一�,泵根據(jù)入口處的??條件�(chǎn)生不同的流量和壓�。泵曲線是泵可以�(chǎn)生的流量和壓差的圖形表示�
由于 90% 的泵問題是由它們所安裝的系�(tǒng)引起的,因此需要注意的�,泵的選擇只是選擇適合該過程的泵過程的一部分�
為了為您的過程選擇泵,重要的是要了解以下�(nèi)容:
1. 被泵送的流體
2. 應用
3. 所需流量
4. 所需壓力
5. 流體粘度和比�
6. 溫度
7. 功率可用 / 用于�(qū)動泵的動力介�(zhì)�
根據(jù)所選泵的不�,有兩種類型的泵曲線,即離心泵和容積泵曲��
離心泵占泵送應用的70%,其曲線一般呈半月�,左�(cè)最高點表示壓力最高但流量最低,曲線最右端表示流量最高但流量最低壓�。工作點通常以百分比表示的效率標��
曲線末端的數(shù)字是葉輪直徑,經(jīng)過修整以達到所需的流量和壓力。葉輪修剪得越多,對泵效率的影響就越�,因為葉輪外部和外殼之間的間隙越�,就會導致效率低��
盡管泵曲線顯示了泵可以達到的各種工作�,但在某些操作區(qū)域中操作泵可能會導致許多問題�
最佳效率點 (BEP)
正如您在泵曲線上方和上方的插圖中看到�,有一個通常位于曲線中間的點,稱為最佳效率點,這是泵可以運行的最有效點�
如下圖所�,如果泵在左�(cè)運行,則可能意味著軸承壽命低、機械密封失效和劇烈振動�
如果泵的運行曲線在其曲線左側(cè)太遠,則如果系統(tǒng)壓力計算錯誤,則無法提供額外容量。太靠右,有氣蝕的危�,會很快損壞泵殼和葉�,導致液體沸�。良好的做法是始終在工作點左�(cè)留有大約 10% 的安全余�,以確保泵可以按要求運行,因為泵的性能始終可以降低,但不能提高�
容積泵曲�
正排量曲線與離心泵曲線不�,因為它通常是一條直線�
這是因為正排量泵的流量與�(zhuǎn)速成正比,并且不會像離心泵那樣隨壓力下降。PD 泵曲線通常有一個單獨的軸詳細說明粘�,其中泵將顯示流量與粘度的關(guān)��
什么是 NPSH 泵曲��
NPSH 泵曲線顯示了提供工作點所需的凈正吸入壓� (NPSH),以� (M) 為單位。離心泵� NPSH 通常在軸的左�(cè)�(wěn)�,泵�(chǎn)生最高壓力但流量最低。在最佳效率點之后,NPSH 曲線�(wěn)步增加,然后在性能曲線的末端急劇上升,如果泵運行,泵將出�(xiàn)氣穴�(xiàn)象。NPSH 曲線與旋�(zhuǎn)式離心泵更相�(guān),而與容積泵的相關(guān)性較�,容積泵不太可能在曲線末端運行并�(chǎn)生氣�。在下面的曲線中,需� 3.32M � NPSH 才能提供所需的性能�
什么是系統(tǒng)曲線�
系統(tǒng)曲線提供了在�(shè)計系�(tǒng)周圍移動流體所需的泵頭的圖形圖像。系�(tǒng)曲線考慮了系�(tǒng)�(nèi)各種流量以及靜壓頭的所有必需組件的損�。系�(tǒng)曲線將繪制在泵曲線上,兩者的交點決定了系�(tǒng)中將�(chǎn)生的流量和壓力�
什么是泵效率曲��
泵效率曲線顯示了泵在泵產(chǎn)生的流量和壓力范圍內(nèi)的效率。在曲線的左�(cè),效率將在從 0 到最� 85% 左右的范圍內(nèi),然后在大約中間性能曲線之后下降。理想情況下,泵應盡可能靠近� BEP 運行,以獲得最大的組件壽命和最小的磨損�
在最佳效率點 (BEP) 之外,泵的性能將受到影�,如果運行效率低下,可能會損壞自�,并在幾分鐘�(nèi)導致其損��
泵曲線與�(zhuǎn)�
泵曲線以電機全速顯示,但如果泵的速度降低,曲線將減小。曲線的外邊緣將向內(nèi)向所有側(cè)的軸線邁進,這意味著出口壓力和流量都降低�。降低泵速比減小葉輪直徑更有�,因為葉輪尖端和外殼之間的間隙仍然很小�2 臺泵� 50% 的容量運行將比一臺泵� 50% 的容量運行更節(jié)��
泵曲線與功率
泵用于提供特定性能的功率根�(jù)泵在其曲線上的運行位置而變化。泵通常配備比工作點所需更大的電�,以確保泵在接近其曲線末端運行時將繼�(xù)按要求運行而不跳閘。正如您在下面最左邊的曲線中看到的那�,泵吸收(使用)的功率剛好超� 3.5Kw,在工作點輸送所需的流量需� 7.09kw 的功�。泵吸收的功率在工作點之后繼�(xù)上升,這意味著實際上泵應配備至� 7.5kw 的電機以覆蓋泵曲線的末端�

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離心泵與容積�
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離心泵曲�
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PD 泵曲�
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流體
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一種流體粘�
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幾種粘度
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流動
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流量變化很大。特別是如果壓力損失計算錯誤�
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流量� RPM 成正�,眾所周知,泵是一種具有非??深A測的行為的容積泵�
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�(zhuǎn)�
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一�(zhuǎn),除非多速曲��
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RPM 在圖表上詳細說明。流量與 RPM 成正�。壓力恒定意味著泵是容積式的
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曲線形狀
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傾斜曲線詳細說明流量對壓力的下降
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直線顯示流量� RPM 成正比,跨壓流量變化不大
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效率
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曲線面積�
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效率是恒定的
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效率與粘�
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效率隨粘度顯著下�,處理極限約� 300cst
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接受高達 50,000cst。泵性能隨粘度增�
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NPSH
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NPSH 在曲線末端顯著增�
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NPSH 保持不變
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重要說明和假�(shè)
曲線基礎(chǔ)
曲線始終基于海平� 20°C 的淡水,這可能無法反映您的應用要�,這就是為什么需要流體粘度和比重來準確表示您的設(shè)備將達到�
粘度
粘度會因某些流體(例如油)而顯著變�,因此確保引用的�(shù)字是正確的很重要。許多流體在 20°C � 60°C 時的粘度可能與實際泵送溫度相差甚�,特別是在冷卻應用中,泵需要在油被加熱之前工作�
最小持�(xù)安全流量 (MCSF)
最小連續(xù)安全流量是離心泵在不存在氣蝕或過度磨損等問題的情況下可以做到的最小流�,通常用于�(shè)計運行速度,并在泵可能連續(xù)運行的過程中繞過控制閥例如鍋爐給水應�、冷卻或潤滑應用�
電機極尺�
離心泵上的電機轉(zhuǎn)速由電機的極�(shù)決定。電機的極數(shù)越多,運行速度就越�。增加電機中的極�(shù)可以幫助泵在較低壓力下產(chǎn)生更多流�,并從所需 NPSH 的減少中獲益,減少磨�,并使用更小的動力電�。如果需要更高的壓力,而流量更低的泵將以更高的 RPM 運行以產(chǎn)生所需的壓��
改變電機的極�(shù)并不是改變泵速的唯一方法。如果通過逆變器或機械變速器使用,泵也可以設(shè)置為單獨的轉(zhuǎn)�。容積泵通常使用齒輪�,泵以全速運�,以確保泵以�(shè)定的 RPM 運行�
某些應用需要泵短時間運�,而其他應用則需� 24/7 全天候運行,例如在冷卻時將選擇低電機速度。由于啟動扭矩的原因,PD 泵可能具� 2 極電機而不是更高的�。還應注意,電機可能被列為具有高 RPM,但實際上電機的 rpm 可能被評為較�。North Ridge Pump 曲線指定為電機的確切 RPM,而不是使用一般數(shù)��
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電機�
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�(zhuǎn)速為 50 赫茲
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�(zhuǎn)速為 60 赫茲
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2
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2900�(zhuǎn)
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3600�(zhuǎn)
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4
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1450�(zhuǎn)
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1800�(zhuǎn)
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6
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1000�(zhuǎn)
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1200�(zhuǎn)
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8
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750�(zhuǎn)
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900�(zhuǎn)
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泵設(shè)計公� - ISO9906 測試
ISO9906:2010 詳細說明了轉(zhuǎn)子動力泵必須遵守的液壓性能標準。接受度分為三個層次:
· 1B�1E�1U
· 2B�2U
· 3B
這意味著根據(jù)用于測試的等級,揚程可以� +- 0% � +-7% 之間變化,流量在 0% � +-9% 之間變化,這需要在選擇泵時仔細考慮。這通常是為什么要為請求的性能添加邊距�
泵設(shè)計公差表
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多變�
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象征
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1 級公�
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2 �
寬容
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3 級公�
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1U
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1E
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1B
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流量
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時間
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+0% � 10%
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± 5%
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± 5%
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± 8%
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± 9%
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壓力
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tH
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+0% � 6%
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± 3%
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± 3%
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± 5%
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± 7%
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泵效�
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η
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0%
|
0%
|
-3%
|
-5%
|
-7%
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泵功�
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p
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10%
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4%
|
4%
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8%
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9%
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泵曲線親和律
泵親和力定律是一組公�,可用于在對�(chǎn)生的流量和壓力進行速度或葉輪直徑等變化時以高精度確定泵的性能�
� 3 個親和力定律�
1) 流量與軸速或葉輪直徑成正�
隨著軸速或葉輪直徑的改�,流量也會發(fā)生相同的變化。如果泵的速度降低 20%,相同揚程處的流量也會降� 20%�
2) �(chǎn)生的壓力與軸�(zhuǎn)速或葉輪直徑的平方成正比
當葉輪直徑改變或軸速度改變�,壓力變化與軸速度或葉輪直徑變化的平方成正�。如果軸速度增加 10%,那么相同流量下的壓力將增加 21%
3) 功率與軸�(zhuǎn)速或葉輪直徑的立方成正比
如果軸速增� 10%,則由于功率與軸速的立方成正�,壓力將增加 33.3%�
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