離心泵是根據(jù)葉輪攪拌液的離心力來產生壓力和輸送液體的。在離心泵的選擇中,必須確定泵的用途和性能,并選擇泵的類型。這種選擇必須從泵的類型和形式的選擇開始,那么選擇泵的原則是什么?依據(jù)是什么?
一.選擇泵的原則
1.所選泵的型式和性能滿足流量、水頭、壓力、溫度、空化流量、抽吸范圍等工藝參數(shù)的要求。
2.機械可靠性高、噪音低、振動小。
3.在經濟上,應考慮到設備、運輸、維修和管理的總費用。
4.離心泵具有速度快、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、無輸液脈動、性能穩(wěn)定、操作方便、維護方便等特點。
因此,除下列情況外,應盡量選擇離心泵:
當有計量要求時,選擇計量泵
當揚程要求很高時,流量很小,沒有合適的小流量高揚程離心泵,可以選擇往復泵,在空化要求不高時也可以選擇渦旋泵。
當水頭很低,流量很大時,可以選擇軸流泵和混流泵。
當介質粘度較大(大于650~1000 mm2/s)時,可考慮轉子泵或往復泵(齒輪泵、螺桿泵)。
介質的氣體含量為75%,流量小,粘度小于37。當氣體濃度為4mm2/s時,可選擇渦旋泵。
對于頻繁啟動或不方便的灌裝泵,應選用自吸離心泵、自吸渦旋泵和氣動(電動)隔膜泵等具有自吸性能的泵。
二.泵的選擇依據(jù)
根據(jù)工藝流程和給排水要求,從液體輸送能力、裝置揚程、液體性質、管道布置和運行條件等五個方面考慮水泵選型的依據(jù)。
1、流量是泵選型的重要性能參數(shù)之一,它直接關系到整個裝置的生產能力和輸送能力。例如,在設計院的工藝設計中,可以計算出泵的正常流量、小流量和大流量。在選擇泵時,以大流量為依據(jù),考慮正常流量,在無大流量的情況下,通??梢匀?的正常流量。是大流量的兩倍。
2、裝置系統(tǒng)所要求的升力是泵選擇的另一個重要性能數(shù)據(jù),通常在使用升力后將5%≤放大10%。
3、液體性質,包括液體介質的名稱、物理、化學等性質,如溫度c密度d、粘度u、固體顆粒在介質中的直徑和氣體含量等。它涉及到系統(tǒng)的水頭、有效空化裕度的計算和合適泵的類型:化學性質,主要是指液體介質的化學腐蝕和毒性,它是泵材料選擇和軸封類型選擇的重要依據(jù)。
4.裝置系統(tǒng)的管道布置狀況是指為進行梳頭的計算和空化裕度的校核,所涉及的數(shù)據(jù)包括:側液面低、排液側液位高、管規(guī)格及其長度、材料、管件規(guī)格、數(shù)量等。
5.操作條件有液體操作T飽和蒸汽力P、吸入側壓力PS(絕對)、排放側容器壓力PZ、高度、環(huán)境溫度運行間隙或連續(xù)、泵位置固定或可移動等。
三.中央空調循環(huán)水泵
通過對中央空調系統(tǒng)工程中循環(huán)水泵水頭選擇不當導致的工程失敗案例的分析,強調了合理選擇循環(huán)水泵水頭的重要性,并提出了一些選擇方法,對中央空調設計具有參考價值。
1.問題的提出
在中央空調系統(tǒng)中,循環(huán)水泵在夏季輸送冷凍水,在冬季將熱水輸送到空調設備的末端。"工程設計應根據(jù)空調系統(tǒng)的水流量和系統(tǒng)阻力,選擇性能良好的泵。暖通空調設計手冊中有詳細的設計和計算方法。存在的問題是,在實際工程設計中,有些工程師沒有按照計算方法進行設計計算,而是根據(jù)經驗進行設計計算,缺乏對系統(tǒng)的認真研究,以及空調設備和配件等一些新產品,導致所選擇的泵不能滿足要求,或者導致運行成本增加,甚至泵不能正常工作,這就必須受到空調設計者的高度重視。
2.理論分析
空調系統(tǒng)的水流量由負荷和供回水溫差決定,系統(tǒng)的阻力是通過水力計算得出的。根據(jù)流量和阻力選擇的泵在運行時應位于高效區(qū),其工作點是泵的性能曲線與管道特性曲線的交點。然而,在工程中選用的泵往往存在兩種異常。
主要結果如下:1)設計保守,實際水系統(tǒng)流速低,估計系統(tǒng)阻力大,導致所選泵的升力增加,使所選循環(huán)水泵的揚程比設計流量大得多。
流量QA是系統(tǒng)的設計流程,在此流程下,泵的揚程可以是HB。實際選擇的泵頭是HS。為了保證質量保證,必須改變管道特性,即通過關閉小水泵進、出口處的閥門,使管道特性曲線由Ⅰ變?yōu)镮I。顯然,ΔP=HB-HA是完全通過閥門節(jié)流的,這是非常不經濟的,也有必要避免在工程中出現(xiàn)這種情況。如果冬季使用同一套泵,由于流量變小,節(jié)流更嚴重,更不經濟,甚至造成泵工作點不穩(wěn)定[2]。
2)設計過于自信,空調系統(tǒng)阻力估計較小,所選泵的升力小于設計流量下的揚程。
3)工程實例1:a工程為單層高層建筑,建筑高度29m,泵房位于主樓地下室。本次設計選用1臺制冷量1163kw的進口載體離心式冷水機組,配置2臺循環(huán)水泵,1用1備。
調試初期發(fā)現(xiàn)水泵電機電流過大,水泵出水管振動嚴重,有異響。泵的揚程只有0。28Mpa,電機電流I=115a,原因是集水器壓差只有0。13Mpa,所選泵頭過大。此時水泵工作點低揚程大流量,電機嚴重過載[3];水泵汽蝕嚴重,管路晃動嚴重,聲音異常;關小水泵進出口閥門和冰箱蒸發(fā)器,保證所需壓力蒸發(fā)器進出口差ΔP=(92±5)kPa,使水泵恢復正常運行。
泵揚程為0。48mpa,油水分離器壓差為0。10MPa,蒸發(fā)器壓差為0。在1MPa時,系統(tǒng)阻力不大,水泵的大部分壓頭完全消耗在關閉的閥門上。
解決方法:更換低揚程水泵,試驗數(shù)據(jù)見表2(新水泵)。與表2相比,電機電流由82a降至40a,運行經濟性不言而喻。
例2:項目B為區(qū)域空調,制冷供熱站為許多建筑物提供制冷供熱。設計2臺2907kw冰箱,3臺循環(huán)水泵,2用1備。系統(tǒng)調試時,設置了冰箱和循環(huán)水泵。幾分鐘后,水泵出水管振動嚴重,有異響,冷水機組無法啟動,故障顯示冷水循環(huán)水量不足。檢查系統(tǒng)各閥門已打開,各濾水器已清洗干凈,系統(tǒng)排氣完畢。銘牌參數(shù):q=500m3。H-1,H為0。475mpa,n為90kw;試驗數(shù)據(jù):蒸發(fā)器進出口壓差為0。02mpa,水泵進出口壓差為0。14兆帕,集流器壓力0。27mpa,油水分離器壓力0。40兆帕。根據(jù)泵的性能曲線,當揚程H=0時。14MPa時,當系統(tǒng)閥門全開時,流量Q應大于500m3。H-1是對的。此時,水流指示器自鎖,表示水流不足??梢娝霉ぷ鳟惓?。實際上,對于這樣一個大系統(tǒng),泵壓頭H=0。14MPa也是不可能的。最終調查原因有二:①水泵進口安裝進口刷式濾水器,濾水器網(wǎng)孔過小,導致水泵進口阻力過大,造成嚴重汽蝕,水泵性能惡化;②流量和揚程泵的功率很小,系統(tǒng)阻力大。卸下電刷過濾器濾網(wǎng)運行,油水分離器與集水器壓差達到0。45MPa,水泵揚程為0。52兆帕。兩臺泵同時運行,循環(huán)流量增大,系統(tǒng)阻力增大。顯然,水泵不能保證系統(tǒng)的正常運行。
解決辦法:更換濾水器;重新計算系統(tǒng)水力計算和更換泵。這不僅造成了巨大的經濟損失,而且影響了空調系統(tǒng)的正常運行,教訓是深刻的。
4.結論
1)空調系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇并不困難,但為了引起設計人員的足夠重視,必須將經驗與理論計算相結合。
2)泵頭的選擇不能視為越大越安全,而應注意運行的經濟性。
3)目前空調產品更新速度快,選用要慎重,空調產品的性能要認真研究。