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渣浆泵选型

一、常用术语及公式

①扬程是指砂泵在单位重量的液体通过泵后所获得能量。其值等于泵的吐出口总水头与吸入口总水头的数量。以符号H表示,单位为米液柱(m)。

H=Hd-Hs

式中:Hd=吐出口总水头(m) Hs=吸入口总水头(m)

HS=Z1-HfL1-Hi1

式中:HfL1=吸入口管段沿程水头损失(m) Hi1=吸入口管段总局部水头损失(m)Z1=吸入口液面高度(m)Hd=Z2+HfL1+Hi2+ HV

式中:Z2=吐出口管段沿程水头损失(m) HfL2=吐出口管段总局部水头损失(i2=吐出口液面高度(m) V=吐出口水头扩散损失

式中:V2=管路平均流速(m/s) D=管路内径(m) g=重力加速度 f=阻力系数   L=管路当量长度(包括弯头和阀门损失当量)

F值可由公式计算得出,其中K为绝对粗糙度(mm),Re为雷诺数(纯数值)。

管路中的当量长度L由直管长度和弯管的当量长度组成,弯管当量长度见下表:

当弯管的当量长度无法由表中查得时,可按公式计算得出。

式中ξB为弯管损失系数,当ξB=90°时取ξB=0.2-0.3。120°时损失系数为0.6ξB。135°时系数为0.5ξB

其它管路损失如扩散损失、收缩损失、阀门损失等因通常数量较少、损失较小在最初选型时可以忽略。但当管路中阀门或扩散管、收缩管数量较多时也应计算在内。

闸阀的水头损失按其中ξT为闸阀损失系数,它随着阀门的开度大小的变化而变化,对于全开4-12英寸的闸阀ξT值按下表查取:

 

阀的公称直径(英寸)

4

6

8

12

ξT

0.16

0.15

0.10

0.05



 

 

对吐出口有压力要求,如压虑机给料,水力旋流器给料等情况的,需要将下游设备所需要的压力值计算到泵的扬程内。

②流量

流量是指泵在单位时间内排出液体的数量。以符号Q表示,单位I/s或m3/h、m3/s.

③汽蚀余量

汽蚀余量的意思是在泵吸入口处单位重量的液体所具有的超过汽化压力的富裕能量。以NPSH表示,单位为米液注(m)。

Hatm=泵安装地点的大气压力。当进料箱为密闭容器时,应为容器内液面的绝对压力(m)

Hvap=泵输送浆体的汽化压力(m)

NPSHr为必需汽蚀余量,由泵生产厂家根据试验得出。泵在输送灌注满意常温渣浆时,泵汽蚀性能对泵的使用没有影响。但对于输送高温或高海拔地区或有吸上要求(且吸上高度较大时)泵的汽蚀性能就是一个必须要考虑的参数。通常要满足

④功率

功率分为泵有效轴功率和原动机轴功率。

其中效轴功率 式中γ=浆体密度
 

反之则轴功率

原动机功率队 KP为功率系数,通常P小于55Kw时取1.2,大于55Kw进取1.1。

 

⑤沉降流速

平均流速指管道内的平均流速(吸入管路和吐出管路应单独计算) 

⑥沉降流速

固体颗粒在管道中(一般指水平管道)随着浆体平均流速的减小而分布越来越不均匀,当流速减小到某一值后,管道底部出现固定的或滑动的床面。颗粒开始形成床面时的流速称为淤积流速。为保证浆体在管道中正常流动,必须使流速超过某一给定的最小值,此最小速度称为临界沉降流速,通常简称沉降流速(Vt)。一般沉降流速大于淤积流速。

计算沉降流速有两个常用公式:

1、当管径≤200mm时用杜拉德公式

式中FL=与粒径,浓度有关的速度系数可由下图查出: 


 

其余粒径时的系数值FL采用插值法求得。相同粒径时的FL值,随着体积浓度的增大而增大,当CV=30%时,FL达到最大值。浓度CV=35%时和25%时FL值相同,CV=40%时和CV=20%的FL值相同。以此类推,我厂现生产的渣浆泵系列推荐使用范围,。超过此数值时使用寿命和可靠性将下降。 

FL值也可由公式计算得出,其中A值可由下表查出:

 

D50,mm

A值计算公式

相关系数

备注

0.01-0.6

=0.472

——

D50∈(0.01-3)

CV∈(0.05-0.4)

 

0.8

=0.417-0.028InCV

=0.971156

1.0

=0.038-0.028InCV

=0.9942

2.0

=0.234-0.07InCV

=0.9977

3.0

=0.130-0.092 InCV

=0.99987

 

2.当管径>200mm时用凯夫公式

⑦中值粒径

中值料径是指试样筛分时累积重量为50%的颗粒粒径,以d50表示,单位mm或。它保证较该粒径大的颗粒和小于该粒径的颗粒的重量份额相同。

⑧浆体特性

浆体特性包括浆体的密度Sm,固体颗粒密度S,运动粘度,颗粒粒径分布d,pH值,体积浓度CV,重量浓度CW,载体密度S1,中值粒径d50。

二、选型过程

①首先要了解泵将要输送的固体颗粒物及混合浆体的特性,明确现场使用要求。

②先配管路系统,并判断是否会发生沉降。

③通过上述数据及第一节所述方法计算得出浆体的扬程和流量。

注意:通过以上各步计算得出的为实际使用的浆体扬程,但因现场使用时浆体的复杂性,目前我厂性能曲线上只能用清水近似性能来表示,以求得其广泛性。这就涉及到选用地将计算所得浆体数值转换为清水数值的问题了。

在浆体向清水性能转换时主要受影响的是扬程和效率,分别由下列两公式:

HR=浆体扬程HM/清水扬程H

ER=浆体效率/清水效率

通常情况下

式中CW为重量浓度,用百分数代入。

④绘制清水性能曲线。

⑤比对泵的NPSH值判断是否可能发生汽蚀。

⑥根据固体颗粒物及浆体的特性选择泵过流部件的材质。

⑦根据所绘制的清水性能曲线与我帮提供的性能曲线相比对,选出合适的泵型。并查出最大流量点的效率性能。
⑧计算轴功率(此过程需注意效率比ER),选择原动机。
⑨根据现场场地情况和转速、功率选择安装方式。泵常用安装方式有以下几种:

⑩选择泵的密封方式,并计算轴封水的水量和水压。配用合适轴封泵。

⑾从进口看可有A、B、C、D、E、F、G、K八个按装角度。

B托架只有A、C、E、G四个按装角度。

B出口管方向不适于CV传动。

 

⑿对泵的安装尺寸有特殊要求的,如泵的吸入及吐出口法兰尺寸,底座尺寸等。请在定货前说明。

⒀当单台泵性能不能满足使用要求时,允许串联或并联使用泵,对于泵的串联有两种基本方式:中间有给料池的,直接在管线上布置的。不论那种方式的串联我们推荐串联使用的单台泵的扬程在选用时不超过其最高扬程的75%,这是通过长期的经验积累得出的系数,在此系数下性价比通常是最高的(因泵的磨蚀使用寿命和泵的转速是成3-6次方比的,扬程高则转速必然也高,使用寿命就会受到影响)。串并联使用时要求各并联泵的性能点要匹配。

⒁对于其它复杂工况下使用时,请联系我们,我们将竭诚为您提供协助选型及全方位的售前与售后服务。

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