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双螺杆泵的选型技巧

水泵原理 卧泉泵业 580浏览 0评论

泵的选型包括性能参数的选择和泵结构型式的选择,泵结构型式的选择参见双螺杆泵的结构形式介绍。

性能参数的选择:

1.流量Q:

作为容积式泵,影响双螺杆泵流量的因素主要有转速n,压力p,以及介质的粘度v。

1.1 转速 n 的影响:

螺杆泵在工作时,两螺杆及衬套之间形成密封腔,螺杆每转动一周便由进口向出口移出一个密封腔,即一个密封腔的体积的液体被排出去。理想状态下,泵内部无泄漏,那么泵的流量与转速成正比。即:

Qth=n*q

n—-转速;

q—-理论排量,即泵每转一周所排出的液体体积;

Qth—-理论排量。

1.2 压力△P的影响:

泵实际工作过程中,其内部存在泄漏,也称滑移量。由于泵的密封腔有一定的间隙,且密封腔前、后存在压差△P,因此,有一部分液体回流,即存在泄漏,泄漏量用△Q表示,则

Q=Qth-△Q

显而易见,随着密封腔前、后压差△P升高,泄漏量△Q逐渐增大。对于不同型线和结构,影响大小也各不相同。

1.3 粘度v的影响:

试想:将清水和粘稠的浆糊以相同的体积从漏斗式的容器中泄漏出去。显然水比浆糊要泄漏得快。

同理,对于双螺杆泵,粘度大的流体比粘度小的液体的泄漏要小,泄漏量与介质粘度有一定的比例关系。

综上所述,要综合地考虑以上各种因素,通过一系列的计算才能精确地知道泵的实际流量是否符合工况要求。

 

2.压力△P:

离心泵不同,双螺杆泵的工作压力△P由出口负载决定,即出口阻力来决定。出口阻力与泵的出口处的压力是匹配的,出口阻力越大,工作压力也越大。若想知道压力,则需要用流体力学的知识对出口阻力精确的计算。

3.轴功率N:

泵的轴功率分为两部分,即:

Nth—-液压功率,即压力液体的能量;

Nr—-摩擦功率。

对于确定的压力和流量,其液压功率是一定的,因此影响轴功率的因素为摩擦率Nr。

摩擦功率是由于运动部件的摩擦而消耗的那部分功率。这些摩擦功率显然是随着工作压差的增加而增加的,并且介质粘度的增加也会引起液体摩擦功率的增加。

由此,泵的轴功率除了液压功率外,其中摩擦功率随介质粘度及工作压力而增加,因此在选择配套电机时,介质的粘度也是一个非常重要的参考数据。尤其在输送高粘度介质时,需要作比较精确的计算。

在计算功率后,选择配套电机时应遵照样本表格中所规定的有关规定。

 

N(KW)
N≤10
10<N≤50
N>50
N>100
K
1.5
1.25
1.15
1.1

Nm=N.K

Nm—-电机功率 N—-轴功率 K—-功率储备系数

4.吸上性能的计算及选择

泵工作分为以下几个阶段:

4.1 吸入,此时液体连续不断地沿吸入管道移动;

4.2 旋转的螺杆把能量传给工作液体;

4.3 压出,此时液体带有克服压出管道系统所有阻力所必需的压力从泵中排出。

在以上三个阶段中,最为重要的阶段是必须保证泵的吸上条件,泵才能正常工作,这是泵工作的重要条件,否则就会发生气蚀,即引起振动,噪音等问题。

5.汽蚀余量的计算:

泵的汽蚀余量NPSHr与泵的转速n,导程h以及泵所输送介质的粘度v等因素都有关系,对我厂引进的Bornemann双螺杆泵用以下公式计算:

NPSHr=(1.5+0.253VF 1.84345+0.0572VF 1.55)*v 0.4146

VF—-轴向流速,VF=n*h/60(m/s);

n—-转速(r/min);

h—-导程(m);

v—-工作粘度(°E)。

由此可见,泵的NPSHr是随VF,v的增大而增大。因此在吸入条件不好的情况下,宜选择小导程的双螺杆泵。这在选型时是很重要的。

5.1 装置汽蚀余量NPSHa的计算,这里不再阐述。

5.2 想要保持泵正常工作,即不发生汽蚀、振动等问题,必须保证以下条件:

NPSHa>NPSHr 这即是泵的吸入条件。

6.双螺杆泵的转速选择:

选择不同的转速常牵涉以下问题:

6.1 通过选择合适的泵转速,以达到适当的性能参数如流量等。

6.2 随着粘度的不同,泵的转速亦应有所改变。

对于Boremann双螺杆泵,粘度的变化是决定转速的主要条件,随着粘度的增大,允许转速也越低。

转速的选择实质也是吸上性能的问题,尤其是在高粘度的情况下,如果转速选得过高,就会引起吸入不足,从而产生噪音和振动等问题。因此务必遵照有关原则选择转速。

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