离心泵、自吸泵、蠕动泵、计量泵等常用泵的选型

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1、离心泵、自吸泵、蠕动泵、计量泵等常用泵的选型泵的分类及形式叶片式泵离心泵容积式泵泵往复泵柱塞泵、隔膜泵等转子泵齿轮泵、螺杆泵等旋涡泵 混流泵 轴流泵 单吸泵、双吸泵单级泵、多级泵涡壳泵、节段泵立式泵、卧式泵 屏蔽泵、磁力驱 动泵其他类型泵射流泵、水锤泵等叶片式泵：通过叶轮中叶片传递功率。容积式泵：通过改变液体体积引起压力变化而达到输送的目的。 泵的分类及形式n离心泵-叶片式泵n自吸泵-叶片式泵n蠕动泵-容积式泵n计量泵-容积式泵n凸轮泵-容积式泵n真空泵-视具体形式而定离心泵自吸泵凸轮泵真空泵软管泵计量泵离心泵主要零部件n叶轮 泵的心脏，由前盖板、后盖板、叶片、轮毂组成；叶轮外径与扬程有密切的

2、关系；叶轮出口宽度与流量有密切的关系。n泵体 作用：收集从叶轮出口流出的液体；将液体的速度能（动能）大部分转换为压能；将液体导向到排出管路中。n泵盖：与泵体共同构成泵腔，泵腔是承压场所。n轴封 泵的密封有静密封和动密封，动密封主要指轴封，轴封主要是机械密封和填料密封离心泵主要零部件n轴 作用：传递扭矩（能量）、支撑叶轮。 泵与电机同轴，也可单独分成不同的轴。共轴是指电机轴伸延长，叶轮 直接安装压轴的延伸部件上，轴的支撑仍由电机上轴承完成。n轴承 作用：支撑转子部分（包括轴、叶轮、轴套等一切随电机轴旋转的零件）的重量和液体对叶轮产生径向力和轴向力。 轴承：分滚动轴承和滑动轴承。n过流部件与介质接

3、触的零部件。离心泵工艺参数n流量Q（m3/s、m3/h ）单位时间内泵所输送液体的数量工程中可选1.1-1.15倍的泵额定流量n扬程 H（m、MPa）指单位重量的液体通过泵所增加的能量工程中可选1.05-1.1倍的泵额定扬程n转速 n （rpm）泵转子每分钟转过的圈数。离心泵剖面图叶轮叶轮泵体泵体泵盖泵盖轴封轴封轴轴电机电机离心泵工艺参数n效率 泵有效功率与轴功率的比值。是衡量消耗的能量究竟发挥了多大效果的一个百分数。n汽蚀余量NPSH （m）为保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量n功率 有效功率单位时间内液体从泵中获取的能量 轴功率单位时间内原动机传给泵

4、的功率 配套功率与泵匹配的原动机的功率 离心泵性能曲线特点HNH-QN-Q-QQn通过出口节流或调速调节流量n出口阀关阀启动n需自灌n输送低粘度的介质，流量和扬程范围广离心泵的相似理论n相似条件 几何相似、运动相似、动力相似n相似定律 Q2/Q1=(n2/n1)*(D2/D1)2 H2/H1=(n2/n1)2*(D2/D1)2 P2/P1=(n2/n1)3*(D2/D1)5*(2/1) Q: 流量 H: 扬程 n: 转速 D: 叶轮直径 :介质密度离心泵比例定律和切割定律n比例定律 同一台泵，当叶轮直径不变，改变转速则： Q2/Q1=(n2/n1) H2/H1=(n2/n1)2 P2/P1=(

5、n2/n1)3n切割定律 同一台泵，当转速不变，叶轮外径切割时则： Q2/Q1=(D2/D1) H2/H1=(D2/D1)2 P2/P1=(D2/D1)3离心泵比例定律和切割定律n比转数nns=3.65*n*(Q)0.5 / (H)0.75 n- 泵的转速 r/min Q-流量 m3/s H- 扬程 mn叶轮外圆允许切割量比转数ns6060120120200200300300350350允许切割量20%15%11%9%7%0%效率下降每切割10%下降1%每切割4%下降1%离心泵所需电机功率P估算n泵轴功率Pa计算:nPa=H*Q*/（102*）KWH-泵的额定扬程，mQ-泵的额定流量，m3/s

6、-介质密度，kg/m3-泵额定工况下效率，一般取6580%离心泵所需电机功率P估算nP=K*Pa/t KWK-离心泵功率余量系数t-泵传动装置效率泵的轴功率 Pa/KW电动机汽轮机151.251.115551.101.1直连传动平皮带传动三角皮带传动齿轮传动蜗杆传动1.00.950.920.90.970.70.9离心泵的汽蚀n汽蚀现象n液体在一定温度下，由于泵内的压力小于该温度下液体的饱和蒸汽压（汽化压力），而产生汽泡，并随液体进入高压区，汽泡破裂，产生水力冲击。n汽蚀的危害 产生强烈振动（汽蚀共振现象） 过流部件剥蚀 泵性能下降 汽蚀曲线n汽蚀余量NPSH（净正入口压头）nNPSHa：装置汽

7、蚀余量 由泵装置确认的汽蚀余量，也称有效汽蚀余量或可用汽蚀余量。nNPSHr：泵的必需汽蚀余量 泵自身测试出的汽蚀余量nNPSHa需大于NPSHr（差值为安全裕量S，S1m）才能保正不发生汽蚀NPSHNPSHa-QNPSHr-QQ汽蚀界限NPSHa 计算nP1-泵吸入口压力，PanPv-液体在该温度下的饱和蒸汽压，PanHv1-吸入管道阻力损失，m自吸泵主要零部件自吸泵的原理n所谓自吸泵，就是在启动前不需灌水（安装后第一次启动仍然需灌水），经过短时间运转，靠泵本身的作用，即可以把水吸上来，投入正常工作 。n气液混合式自吸泵的工作过程：由于自吸泵泵体的特殊结构，水泵停转后，泵体内存有一定量的水，

8、泵再次启动后由于叶轮旋转作用，吸入管路的空气和水充分混合，并被排到气水分离室，气水分离室上部的气体溢出，下部的水返回叶轮，重新和吸入管路的剩余空气混合，直到把泵及吸入管内的气体全部排出，完成自吸，并正常抽水。 自吸泵与离心泵的区别n除了自吸泵无需考虑汽蚀裕量之外，其他工艺参数均与离心泵类似。n自吸高度工业级自吸泵最高可达11m，卫生级自吸泵最高4m（具体须与供应商联系）蠕动泵主要原理n蠕动泵又称为软管泵n就象用手指夹挤一根充满流体的软管，随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵也是这个原理只是由滚轮取代了手指。通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。就象用两根手指夹挤软管一样,随着

9、手指的移动,管内形成负压,液体随之流动. 蠕动泵就是在两个转辊子之间的一段泵管形成“枕”形流体。 蠕动泵优点n安装容易，易于操作n适合输送磨蚀性，腐蚀性，高粘度及剪切敏感性流体n适合输送含气泡，高固含量流体n可安全的干运行（软管中没有流体）n完全避免双向污染（流体仅同软管接触）n计量精确，可用于定量添加物料n没有密封圈，阀门，隔膜，同物料接触的转子，定子和活塞等，无泄露，堵塞和磨损n备件少，唯一的消耗部件：新软管=新泵蠕动泵缺点n初期采购成本高n流量有限（目前最大流量80m3/Hr)n脉冲较大（但可选配PD来有效的降低脉冲）n软管材料有限n需要润滑油来进行润滑和冷却n对背压比较敏感-高背压会导

10、致回流（因此在选型时需根据最高压力来确定垫片数量）n软管的损坏无法预知nCIP型泵非常昂贵，但可以通过旁通来实现蠕动泵性能曲线np-Q -排出压力实际流量曲线np-N -排出压力轴功率曲线nQT -理论流量nNote：同样适用于容积式泵蠕动泵工作特点n理论流量QT与管道特性无关，只取决于泵本身，而提供的压力只取决于管道特性，与泵本身无关。当排出压力提高时，泵内泄漏损失加大，因此泵的实际流量随压力的升高而略有下降n泵的轴功率随排出压力的升高而增大，泵的效率也随之提高。但超过额定值后，由于内泄漏量的增大，效率会有所下降。n随着液体黏度增大和含气量的增加，泵的流量下降，效率下降。蠕动泵所需电机功率P

11、估算n泵轴功率Pa计算:nPa=（pd-ps）*105*Q/（102*）KWpd-泵的出口压力，Mpaps-泵的进口压力， MpaQ-泵的流量，m3/s-泵额定工况下效率，一般取6585%计量泵的特点l属于往复型容积泵l流量几乎不随压力增减而变化l进出口均有单向止回阀l停/开车均可全量程精确调节流量l通常采用耐腐材料制造l适合长期连续使用计量泵P-Q曲线计量泵典型运用过程工艺管路离心泵(L/min)计量泵 (L/hr)计量泵的基本结构入口单向止回阀出口单向止回阀柱塞工艺物料计量泵吸入冲程入口单向阀打开出口单向阀关闭计量泵排出冲程入口单向阀关闭出口单向阀打开介质从液力腔排出计量泵液力端类型q 柱