1. Потік
Кількість рідини, що подається насосом за одиницю часу, називається витратою. Її можна виразити об’ємною витратою qv, а загальноприйнятою одиницею є м3/с, м3/год або л/с； Її також можна виразити масовою витратою qm , а загальна одиниця – кг/с або кг/год.
Зв’язок між масовою та об’ємною витратами:
qm=pqv
Де, p — щільність рідини при температурі подачі, кг/м³.
Відповідно до потреб хімічного виробничого процесу та вимог виробника, потік хімічних насосів можна виразити таким чином: ① Нормальний робочий потік – це потік, необхідний для досягнення масштабної продуктивності за нормальних умов експлуатації хімічного виробництва.② Максимальна необхідна витрата та мінімальна необхідна витрата Коли умови хімічного виробництва змінюються, максимальна та мінімальна необхідна витрата насоса.
③ Номінальна витрата насоса повинна бути визначена та гарантована виробником насоса.Цей потік повинен бути рівним або більшим, ніж нормальний робочий потік, і повинен визначатися з повним урахуванням максимального та мінімального потоку.Загалом, номінальна витрата насоса більша, ніж нормальна робоча витрата, або навіть дорівнює максимально необхідній витраті.
④ Максимально допустима витрата Максимальне значення витрати насоса, визначене виробником відповідно до продуктивності насоса в межах допустимого діапазону міцності конструкції та потужності приводу.Це значення потоку, як правило, має бути більшим за максимальний необхідний витрата.
⑤ Мінімально допустима витрата Мінімальне значення витрати насоса, визначене виробником відповідно до продуктивності насоса, щоб гарантувати, що насос може безперервно та стабільно скидати рідину, а температура насоса, вібрація та шум знаходяться в межах допустимого діапазону.Це значення потоку, як правило, має бути меншим за мінімальний необхідний витрата.
2. Тиск нагнітання
Тиск нагнітання означає загальну енергію тиску (у МПа) рідини, що подається після проходження через насос.Це важлива ознака того, чи зможе насос виконати завдання транспортування рідини.Для хімічних насосів тиск нагнітання може впливати на нормальний хід хімічного виробництва.Таким чином, тиск нагнітання хімічного насоса визначається відповідно до потреб хімічного процесу.
Відповідно до потреб хімічного виробничого процесу та вимог до виробника, тиск нагнітання в основному має такі методи вираження.
① Нормальний робочий тиск， Тиск нагнітання насоса, необхідний для хімічного виробництва за нормальних робочих умов.
② Максимальний тиск нагнітання， Коли умови хімічного виробництва змінюються, тиск нагнітання насоса вимагається можливими умовами роботи.
③Номінальний тиск нагнітання, тиск нагнітання вказано та гарантовано виробником.Номінальний тиск нагнітання повинен дорівнювати або перевищувати нормальний робочий тиск.Для лопатевого насоса тиск нагнітання має бути максимальним.
④ Максимально допустимий тиск нагнітання Виробник визначає максимально допустимий тиск нагнітання насоса відповідно до продуктивності насоса, міцності конструкції, потужності основного двигуна тощо. Максимально допустимий тиск нагнітання має бути більшим або дорівнювати максимально необхідному тиску нагнітання, але має бути нижчим за максимально допустимий робочий тиск напірних частин насоса.
3. Енергетична голова
Енергетичний напір (напор або енергетичний напір) насоса - це приріст енергії одиниці маси рідини від входу насоса (вхідного фланця насоса) до виходу насоса (вихідного фланця насоса), тобто ефективна енергія, отримана після одиниця маси рідини, що проходить через насос λ виражається в Дж/кг.
У минулому в системі інженерних одиниць напір використовувався для представлення ефективної енергії, отриманої одиницею маси рідини після проходження через насос, який позначався символом H, а одиницею було кгс · м/кгс або м стовпчик рідини.
Співвідношення між енергетичним напором h і напором H є:
h=Hg
Де g – прискорення сили тяжіння, значення 9,81 м/с².
Напір є ключовим параметром продуктивності лопатевого насоса.Оскільки напір безпосередньо впливає на тиск нагнітання лопатевого насоса, ця функція дуже важлива для хімічних насосів.Відповідно до потреб хімічного процесу та вимог виробника, до підйомника насоса пропонуються такі вимоги.
①Напір насоса визначається тиском нагнітання та тиском всмоктування насоса за нормальних робочих умов хімічного виробництва.
② Максимальний необхідний напор – це напір насоса, коли змінюються умови хімічного виробництва та може знадобитися максимальний тиск нагнітання (тиск всмоктування залишається незмінним).
Висота підйому лопастного хімічного насоса повинна відповідати максимальному потоку, необхідному для хімічного виробництва.
③ Номінальний підйом означає висоту підйому лопатевого насоса при номінальному діаметрі робочого колеса, номінальній швидкості, номінальному тиску всмоктування та нагнітання, який визначається та гарантується виробником насоса, а значення підйому має бути рівним або більшим за нормальний робочий підйом.Як правило, його значення дорівнює максимальному необхідному підйому.
④ Вимкніть головку лопатевого насоса, коли потік буде нульовим.Це стосується максимального граничного підйому лопатевого насоса.Як правило, тиск нагнітання під цим підйомом визначає максимально допустимий робочий тиск частин, що несуть тиск, таких як корпус насоса.
Енергетичний напір (напор) насоса є основним характеристичним параметром насоса.Виробник насоса повинен надати криву напору (напору) енергії потоку з витратою насоса як незалежною змінною.
4. Тиск всмоктування
Він відноситься до тиску рідини, що подається в насос, який визначається умовами хімічного виробництва в хімічному виробництві.Тиск всмоктування насоса має бути більшим, ніж тиск насиченої пари рідини, яка перекачується, при температурі перекачування.Якщо він нижчий за тиск насиченої пари, насос вироблятиме кавітацію.
Для лопатевого насоса, оскільки його енергетичний напір (напір) залежить від діаметра робочого колеса та швидкості насоса, коли тиск всмоктування змінюється, тиск нагнітання лопатевого насоса буде відповідно змінюватися.Таким чином, тиск всмоктування лопатевого насоса не повинен перевищувати максимально допустиме значення тиску всмоктування, щоб уникнути пошкодження насоса надмірним тиском, спричиненого перевищенням тиску нагнітання насоса над максимально допустимим тиском нагнітання.
Для об’ємного насоса, оскільки його тиск нагнітання залежить від тиску кінцевої системи нагнітання насоса, коли змінюється тиск всмоктування насоса, змінюється різниця тиску об’ємного насоса, а також змінюється необхідна потужність.Тому тиск всмоктування об’ємного насоса не може бути занадто низьким, щоб уникнути перевантаження через надмірну різницю тиску насоса.
Номінальний тиск всмоктування насоса вказано на паспортній табличці насоса для контролю тиску всмоктування насоса.
5. Потужність і ефективність
Потужність насоса зазвичай відноситься до вхідної потужності, тобто потужності на валу, що передається від основного двигуна до обертового валу, виражається символами, а одиницею є Вт або кВт.
Вихідна потужність насоса, тобто енергія, отримана рідиною в одиницю часу, називається ефективною потужністю P. P=qmh=pgqvH
Де, P — ефективна потужність, Вт;
Qm — масова витрата, кг/с;Qv — об'ємна витрата, м³/с.
Через різні втрати насоса під час роботи неможливо перетворити всю споживану потужність водієм у ефективність рідини.Різниця між потужністю на валу і ефективною потужністю - це втрачена потужність насоса, яка вимірюється силою ККД насоса, і її значення дорівнює ефективному P
Співвідношення передавального числа і потужності валу, а саме: (1-4)
Труп П.
Ефективність насоса також вказує на те, наскільки рідиною використовується потужність, яку споживає насос.
6. Швидкість
Число обертів за хвилину вала насоса називається частотою обертання, яка позначається символом n, а одиницею є об/хв.У міжнародній стандартній системі одиниць одиницею швидкості в Ст є с-1, тобто Гц. Номінальна швидкість насоса – це швидкість, з якою насос досягає номінальної витрати та номінального напору при номінальному розмірі (наприклад, як діаметр крильчатки лопатевого насоса, діаметр плунжера поршневого насоса тощо).
Якщо основний двигун із фіксованою швидкістю (наприклад, двигун) використовується для безпосереднього приводу лопатевого насоса, номінальна швидкість насоса така ж, як і номінальна швидкість первинного двигуна.
При роботі від основного двигуна з регульованою швидкістю необхідно переконатися, що насос досягає номінальної витрати та номінального напору при номінальній швидкості та може безперервно працювати протягом тривалого часу на 105% від номінальної швидкості.Ця швидкість називається максимальною тривалою швидкістю.Первинний двигун із регульованою швидкістю повинен мати механізм автоматичного відключення при перевищенні швидкості.Швидкість автоматичного відключення становить 120% від номінальної швидкості насоса.Тому насос повинен мати можливість нормально працювати на 120% номінальної швидкості протягом короткого часу.
У хімічному виробництві головний двигун із змінною швидкістю використовується для приводу лопатевого насоса, що зручно змінювати робочий стан насоса шляхом зміни швидкості насоса, щоб адаптуватися до зміни умов хімічного виробництва.Однак робочі характеристики насоса повинні відповідати вищезазначеним вимогам.
Швидкість обертання об’ємного насоса низька (швидкість обертання поршневого насоса, як правило, менше 200 об/хв; швидкість обертання роторного насоса менше 1500 об/хв), тому зазвичай використовується первинний двигун із фіксованою швидкістю обертання.Після уповільнення редуктором можна досягти робочої швидкості насоса, і швидкість насоса також можна змінити за допомогою регулятора швидкості (наприклад, гідравлічного перетворювача крутного моменту) або регулювання швидкості перетворення частоти для задоволення потреб хімічної промисловості. умови виробництва.
7. НПШ
Щоб запобігти кавітації насоса, додаткове значення енергії (тиску), що додається на основі значення енергії (тиску) рідини, яку він вдихає, називається допуском на кавітацію.
У хімічних виробничих установках висота рідини на всмоктуючому кінці насоса часто збільшується, тобто статичний тиск стовпа рідини використовується як додаткова енергія (тиск), а одиницею є метровий стовп рідини.У практичному застосуванні існує два види NPSH: необхідний NPSH і ефективний NPSHa.
(1) необхідний NPSH,
По суті, це перепад тиску рідини, що подається після проходження через вхід насоса, і його величина визначається самим насосом.Чим менше значення, тим менша втрата опору на вході насоса.Отже, NPSH є мінімальним значенням NPSH.При виборі хімічних насосів NPSH насоса повинен відповідати вимогам характеристик рідини, що подається, і умовам установки насоса.NPSH також є важливою умовою покупки при замовленні хімічних насосів.
(2) Ефективний NPSH.
Він показує фактичний NPSH після встановлення насоса.Це значення визначається умовами установки насоса і не має нічого спільного з самим насосом
НПШ.Значення має бути більше ніж NPSH -.Взагалі НПШ.≥ (NPSH＋0,5 м)
8. Середня температура
Температура середовища відноситься до температури рідини, що транспортується.Температура рідких матеріалів у хімічному виробництві може досягати – 200 ℃ при низькій температурі та 500 ℃ при високій.Тому вплив температури середовища на хімічні насоси більш помітний, ніж на звичайні насоси, і це один із важливих параметрів хімічних насосів.Перетворення масової витрати та об’ємної витрати хімічних насосів, перетворення диференціального тиску та напору, перетворення продуктивності насоса, коли виробник насоса проводить випробування продуктивності з чистою водою кімнатної температури та транспортує фактичні матеріали, а також розрахунок NPSH повинні включати фізичні параметри, такі як щільність, в'язкість, тиск насиченої пари середовища.Ці параметри змінюються з температурою.Тільки обчислення з точними значеннями температури можуть бути отримані правильні результати.Для частин, що підтримують тиск, таких як корпус насоса хімічного насоса, значення тиску його матеріалу та випробування тиском повинні визначатися відповідно до тиску та температури.Корозійна активність рідини, що подається, також пов'язана з температурою, і матеріал насоса повинен визначатися відповідно до корозійної активності насоса при робочій температурі.Конструкція та спосіб встановлення насосів змінюються залежно від температури.Для насосів, що використовуються при високих і низьких температурах, слід зменшити вплив температурних навантажень і зміни температури (робота насоса та зупинка) на точність монтажу та виключити його з конструкції, способу монтажу та інших аспектів.Конструкція та вибір матеріалу ущільнення вала насоса, а також те, чи потрібен допоміжний пристрій ущільнення вала, також повинні визначатися з урахуванням температури насоса.
Час публікації: 27 грудня 2022 р