文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 为什么离心泵可用出口阀来调节流量_往复泵可否采用同样方法调节

为什么离心泵可用出口阀来调节流量_往复泵可否采用同样方法调节

为什么离心泵可用出口阀来调节流量_往复泵可否采用同样方法调节

为什么离心泵可用出口阀来调节流量?往复泵可否采用同样

方法调节

由离心泵的工作点知,改变泵出口阀的开度,使局部阻力改变,而管路特性曲线改变,流量随之改变,此法虽不经济,但对泵运转无其它影响;而往复泵属容积式泵,压头与流量基本无关,若关闭出口阀,则因泵内压力急剧升高,造成泵体。管路和电机的损坏,故不宜用出口阀来调节流量。

离心泵流量调节的主要方式

离心泵流量调节的主要方式,你身边有几种? 离心泵在水利、化工等行业应用十分广泛,对其工况点的选择和能耗的分析也日益受到重视。所谓工况点,是指水泵装置在某瞬时的实际出水量、扬程、轴功率、效率以及吸上真空高度等,它表示了水泵的工作能力。通常,离心泵的流量、压头可能会与管路系统不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,需要对泵的流量进行调节,其实质是改变离心泵的工况点。除了工程设计阶段离心泵选型的正确与否以外,离心泵实际使用中工况点的选择也将直接影响到用户的能耗和成本费用。因此,如何合理地改变离心泵的工况点就显得尤为重要。 离心泵的工作原理是把电动机高速旋转的机械能转化为被提升液体的动能和势能,是一个能量传递和转化的过程。根据这一特点可知,离心泵的工况点是建立在水泵和管道系统能量供求关系的平衡上的,只要两者之一的情况发生变化,其工况点就会转移。工况点的改变由两方面引起:一.管道系统特性曲线改变,如阀门节流;二.水泵本身的特性曲线改变,如变频调速、切削叶轮、水泵串联或并联。

下面就这几种方式进行分析和比较: 01阀门节流 改变离心泵流量最简单的方法就是调节泵出口阀门的开度,而水泵转速保持不变(一般为额定转速),其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工况点。关小阀门时,管道局部阻力增加,水泵工况点向左移,相应流量减少。阀门全关时,相当于阻力无限大,流量为零,此时管路特性曲线与纵坐标重合。当关小阀门来控制流量时,水泵本身的供水能力不变,扬程特性不变,管阻特性将随阀门开度的改变而改变。这种方法操作简便、流量连续,可以在某一最大流量与零之间随意调节,且无需额外投资,适用场合很广。但节流调节是以消耗离心泵的多余能量,来维持一定的供给量,离心泵的效率也将随之下降,经济上不太合理。 02变频调速 工况点偏离高效区是水泵需要调速的基本条件。当水泵的转速改变时,阀门开度保持不变(通常为最大开度),管路系统特性不变,而供水能力和扬程特性随之改变。 在所需流量小于额定流量的情况下,变频调速时的扬程比阀门节流小,所以变频调速所需的供水功率也比阀门节流小。很显然,与阀门节流相比,变频调速的节能效果很突出,离心泵的工

泵流量控制方法(经典)

离心泵流量控制方法探讨 前言 离心泵是目前使用最为广泛的泵产品,广泛使用在石油天然气、石化、化工、钢铁、电力、食品饮料、制药及水处理行业。如何经济有效的控制泵输出流量曾经引发过大讨论,曾一度流行全部使用变频调速来控制输出流量,取消所有控制阀控制流量的型式,单从目前来看市场上有4种广泛使用的方法:出口阀开度调节、旁路阀调节、调整叶轮直径、调速控制。现在我们来逐一分析讨论各种方法的特点。 离心泵流量常用控制方法 方法一:出口阀开度调节 这种方法中泵与出口管路调节阀串联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头没有改变,但是流量曲线有所衰减。 方法二:旁路阀调节 这种方法中阀门和泵并联,它的实际效果如同采用了新的泵系统,泵的最大输出压头发生改变,同时流量曲线特性也发生变化,流量曲线更接近线形。 方法三:调整叶轮直径 这种方法不使用任何外部组件,流量特性曲线随直径变化而变化。 方法四:调速控制 叶轮转速变化直接改变泵的流量曲线,曲线的特性不发生变化,转速降低时,曲线变的扁平,压头和最大流量均减小。 泵系统的整体效率 出口阀调节与旁路调节方法均增加了管路压力损失,泵系统效率都大幅减小。叶轮直径调整对整个泵系统效率影响较小,调速控制方法基本不影响系统效率,只要转速不低于正常转速的50%。 能耗水平 假定通过上述四种办法将泵的输出流量从60m3/h调整到50m3/h,输出为60m3/h时的功率消耗为100%(此时压头为70m),那么几种控制流量的办法对泵消耗的功率影响如何? (1)出口阀开度调节,能量消耗为94%,流量较低时消耗功率较大。 (2)旁路调节,旁路阀将泵的压头减小到55M,这只能通过增加泵的流量来实现,结果能耗增加了10%。 (3)调整叶轮直径,缩小叶轮直径后泵的输出流量和压力均降低,能耗缩减到67%。 (4)调速控制,转速降低,泵的流量和压头均减小,能耗缩减到65%。 总结 下表中总结出了各种流量调节方法,每种方法各有优缺点,应根据实际情况选用。 流量调节方法连续调节泵的流量特性曲线变化泵系统的效率变化流量减小20%时,泵的功率消耗出口阀开度调节可以最大流量减小,总压头不变,流量特性略微变化明显降低94% 旁路阀调节可以总压头减小,曲线特性发生变化明显降低110% 调整叶轮直径不可以最大流量和压头均减小,流量特性不变轻微降低67% 调速控制可以最大流量和压头均减小,流量特性不变轻微降低65%

离心泵的性能参数与特性曲线

离心泵的性能参数与特性曲线泵的性能及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。离心泵的主要性能参数有流量、压头、效率、轴功率等。它们之间的关系常用特性曲线来表示。特性曲线是在一定转速下,用20℃清水在常压下实验测得的。 (一)离心泵的性能参数 1、流量 离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积,一般用Q表示,常用单位为l/s、m3/s或m3/h等。离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关。 2、压头(扬程) 离心泵的压头是指离心泵对单位重量(1N)液体所提供的有效能量,一般用H表示,单位为J/N或m。压头的影响因素在前节已作过介绍。 3、效率 离心泵在实际运转中,由于存在各种能量损失,致使泵的实际(有效)压头和流量均低于理论值,而输入泵的功率比理论值为高。反映能量损失大小的参数称为效率。 离心泵的能量损失包括以下三项,即 (1)容积损失即泄漏造成的损失,无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为容积效率ηv。闭式叶轮的容积效率值在0.85~0.95。 (2)水力损失由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力,流道面积和方向变化的局部阻力,以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。这种损失可用水力效率ηh来反映。额定流量下,液体的流动方向恰与叶片的入口角相一致,这时损失最小,水力效率最高,其值在0.8~0.9的范围。 (3)机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦,泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。机械损失可用机械效率ηm来反映,其值在0.96~0.99之间。离心泵的总效率由上述三部分构成,即 η=ηvηhηm(2-14) 离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关。通常,小泵效率为50~70%,而大型泵可达90%。 4、轴功率N 由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率,单位为W或kW。离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶轮获得的能量,则有 Ne = HgQρ(2-15) 式中 Ne------离心泵的有效功率,W; Q--------离心泵的实际流量,m3/s; H--------离心泵的有效压头,m。 由于泵内存在上述的三项能量损失,轴功率必大于有效功率,即 (2-16) 式中 N ----轴功率,kW。 (二)离心泵的特性曲线 离心泵压头H、轴功率N及效率η均随流量Q而变,它们之间的关系可用泵的特性曲线或离心泵工作性能曲线表示。在离心泵出厂前由泵的制造厂测定出H-Q、N-Q、η-Q

离心泵的流量调节及能耗分析

离心泵的调节方式与能耗分析 离心泵的调节方式与能耗分析 离心泵的调节方式与能耗分析 摘要: 通过离心泵与管路系统的特性曲线图分析了离心泵流量调节的几种主要方式:出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式的能耗损失,并进行了对比,指出离心泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好的节约能耗,且节能效率与流量变化大小有关。在实际应用时应该注意变速调节的范围,才能更好的应用离心泵变速调节。 离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常,所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,此时都要求对泵进行流量调节,实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的,因此,改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前,离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。由于各种调节方式的原理不同,除有自己的优缺点外,造成的能量损耗也不一样,为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式,必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。 1 泵流量调节的主要方式 1.1 改变管路特性曲线 改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制,其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。 1.2 改变离心泵特性曲线 根据比例定律和切割定律,改变泵的转速、改变泵结构(如切削叶轮外径法等)两种方法都能改变离心泵的特性曲线,从而达到调节流量(同时改变压头)的目的。但是对于已经工作的泵,改变泵结构的方法不太方便,并且由于改变了泵的结构,降低了泵的通用性,尽管它在某些时候调节流量经济方便[1],在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析,当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时,泵的转速(或电机转速)从n1下降到n2,转速为n2 下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2(管路特曲线不变化)交于点A3(Q2,H3),点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠,可以延长泵使用寿命,节约电能,另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr,使泵远离汽蚀区,减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机(通常是电动机)的转速,原理复杂,投资较大,且流量调节范围小。 1.3 泵的串、并连调节方式 当单台离心泵不能满足输送任务时,可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联,虽然压头变化不大,但加大了总的输送流量,并联泵的总效率与单台泵的效率相同;离心泵串联时总的压头增大,流量变化不大,串联泵的总效率与单台泵效率相同。 2 不同调节方式下泵的能耗分析

变频水泵节能原理及分析

前言 离心式水泵在我国当前的工农业生产和人民日常生活中起到很大的作用,水泵使用三相异步电动机进行拖动,其流量和压力等控制对象大多采用管道阀门截流的调节方式。这种人为增加管阻的调节方式虽然满足了生产生活所需的对流量的控制,但是浪费了大量的电能,不是一种经济的运行方式。在电力能源越发短缺的今天,找寻并普及一种既经济又方便的水泵运行方式,对节能工作有着重大的意义。 1、离心式水泵工作特性 1.1 离心式水泵工作原理 离心式水泵是一种利用水的离心运动的抽水机械。由泵壳、叶轮、泵轴、泵架等组成。起动前应先往泵里灌满水,起动后旋转的叶轮带动泵里的水高速旋转,水作离心运动,向外甩出并被压入出水管。水被甩出后,叶轮附近的压强减小,在转轴附近就形成一个低压区。这里的压强比大气压低得多,外面的水就在大气压的作用下,冲开底阀从进水管进入泵内。冲进来的水在随叶轮高速旋转中又被甩出,并压入出水管。叶轮在动力机带动下不断高速旋转,水就源源不断地从低处被抽到高处。 1.2 泵类负载特性分析 为适应用户用水量的变化,调节出水流量,现通常采用两种方法来完成流量的连续调节。一种是利用控制阀或节流阀进行节流,以改变出水流量;另一种是泵的调速控制,调节泵的转速来改变出水流量。图1为水泵调速时的全扬程特性(H—Q)曲线。 图1 水泵调速时的H-Q曲线

在上图中,曲线n0表示,管路中阀门开度不变时,水泵在额定转速下的扬程—流量曲线。R1表示水泵转速不变时,全扬程与流量之间的关系曲线,又称管阻特性曲线。H0为供水量Q接近0时,所需的扬程等于实际扬程,其物理意义是:如果全扬程小于实际扬程,系统将不能供水。 由上图可知,水泵的扬程特性曲线和管网的管阻特性曲线有交叉点,这个点就是水泵工作时既满足扬程特性又满足管阻特性,供水系统工作于平衡状态,系统稳定运行。 在使用管道阀门控制时,当流量要求从QA减小到QB,就必须减小阀门开度。这时供水管道的阻力变大,管阻特性曲线从R1移到R2,扬程则从HA上升到HB,运行工况点从A点移到B点。 在使用水泵调速控制时,当流量要求从QA减小到QB,由于阀门开口度不变,管道的阻力曲线R不变,此时水泵的特性取决于其转速。如果把速度从n0降到n1,运行工况点则从A点移到C点,扬程从HA下降到HC。 根据离心泵特性曲线公式: 其中:P——为泵使用的工况点轴功率(KW); Q——为使用工况点的水压或流量(m2/s); H——为使用工况点的扬程(m); ρ——为输出介质的密度(kg/m3); η——为使用工况点的泵的效率(%)。 由公式1,可得出在使用阀门调节时,水泵运行在B点的轴功率,和用转速调节时,水泵运行在C点的轴功率分别为:

调节阀的流量计算

调节阀的流量计算 调节阀的流量系数Kv,是调节阀的重要参数,它反映调节阀通过流体的能力,也就是调节阀的容量。根据调节阀流量系数Kv的计算,就可以确定选择调节阀的口径。为了正确选择调节阀的口径,必须正确计算出调节阀的额定流量系数Kv值。调节阀额定流量系数Kv的定义是:在规定条件下,即阀的两端压差为10Pa,流体的密度为lg/cm,额定行程时流经调节阀以m/h或t/h的流量数。 1.一般液体的Kv值计算 a.非阻塞流 判别式:△P<FL(P1-FFPV) 计算公式:Kv=10QL 式中: FL-压力恢复系数,见附表 FF-流体临界压力比系数,FF=- PV-阀入口温度下,介质的饱和蒸汽压(绝对压力),kPa PC-流体热力学临界压力(绝对压力),kPa QL-液体流量m/h ρ-液体密度g/cm P1-阀前压力(绝对压力)kPa P2-阀后压力(绝对压力)kPa b.阻塞流 判别式:△P≥FL(P1-FFPV) 计算公式:Kv=10QL 式中:各字符含义及单位同前 2.气体的Kv值计算 a.一般气体 当P2>时

当P2≤时 式中: Qg-标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P=P1-P2 G -气体比重(空气G=1) t -气体温度℃ b.高压气体(PN>10MPa) 当P2>时 当P2≤时 式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3.低雷诺数修正(高粘度液体KV值的计算) 液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式应为: 式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量 m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR -Rev关系曲线 FR-Rev关系图 4.水蒸气的Kv值的计算

中央空调水泵节能方案

中央空调水泵节能方案 作者admin来源浏览249发布时间08/06/25 中央空调水泵节能方案 1、中央空调运行控制方法分析 中央空调系统设计首先是根据室外气象参数和室内空调设计参数计算冷负荷,按分区结构特点,根据产品样本选择相应的设备,组合成一个系统。但空调系统绝大部分时间是在不满负荷的情况下工作。在不满负荷工作的控制方式不合理,系统能效比会大大降低。现在空调系统在运行调节方式上,风水系统主要是阀门(手动、自动阀门调节),主机利用卸荷方式,而这些方式是牺牲了阻力能耗来适应末端负荷要求,造成运行成本居高不下。 若采用变频控制,能量的传递和运输环节控制为变水量(VWV )和变风量(VAV),使传递和运输耦合并达到最佳温差置换,其动力仅为其它控制系统的30-60% ,而且节能是双效的,因为对制冷主机的需求能耗同时下降。主机采用变频节能控制,保持设计工况下的制冷剂运动的物理量(如温差、压力等)变化,节能较其它调荷方式明显,如约克(YORK )的YT型离心式冷水机组,配置变频机组在部分负荷下能效比可降至冷吨,可见变频控制方式在 空调系统中应用前景十分广阔。 过去在中央空调系统中应用变频技术为什么推广难呢?可能是价格的原因吧?在变频技术、计算机自动化控制技术非常成熟的今天,用此技术与暖通空调专业技术相结合,它并不是一门高价的技术,在小功率空调中其经济性都可承受,在中央空调系统中更不应该成问题:(1)中央空调运行时间更长,节能问题更突出;(2)变频控制在整个系统中所占的造价比例不高;(3)变频控制器的容量越大, 每千瓦功率单价越低。 中央空调系统采用变频器是可行的,其投资回收一般在6 ~ 12个月以变频控制器使用寿命10年计, 其净收益在10倍投资额以上。 2、中央空调调速节能原理制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换,将

调节阀口径计算

调节阀口径计算 1、口径计算原理 在不同的自控系统中,流量、介质、压力、温度等参数千差万别,而调节阀的流量系数又是在100KPa 压差下,介质为常温水时测试的,怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢?显然,不能以实际流量与阀流量系数比较(因为压差、介质等条件不同),而必须进行K V值计算。把各种实际参数代入相应的K V值计算公式中,算出Kv值,即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的K V值,于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较,从而决定阀的口径,最后还应进行有关验算,进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 、口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定,一般需要以下几个步骤: (1)计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算的最大工作流量Qmax 和最小工作流量Qmin。 (2)计算压差的决定。根据系统特点选定S值,然后决定计算压差。 (3)Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数,求出最大工作流量时的Kvmax。 (4)初步决定调节阀口径,根据已计算的Kvmax,在所选用的产品型式系列中,选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值,得出口径。 (5)开度验算。 (6)实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 (7)压差校核(仅从开度、可调比上验算还不行,这样可能造成阀关不死,启不动,故我们增加此项)。 (8)上述验算合格,所选阀口径合格。若不合格,需重定口径(及Kv值),或另选其它阀,再验算至合格。 3 、口径计算步骤中有关问题说明 1)最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要,计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素,但必须防止过多地考虑余量,使阀口径选大;否则,不仅会造成经济损失、系统能耗大,而且阀处小开度工作,使可调比减小,调节性能变坏,严重时还会引起振荡,使阀的寿命缩短,特别是高压调节阀,更要注意这一点。现实中,绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2)计算压差的决定——口径计算的最关键因素

阀门流量计算方法介绍

阀门流量计算方法 如何使用流量系数 How to use Cv 阀门流量系数(Cv)是表示阀门通过流体能力的数值。Cv越大,在给定压降下阀门能够通过的流体就越多。Cv值1表示当通过压降为1 PSI时,阀门每分钟流过1加仑15o C的水。Cv值350表示当通过压降为1 PSI时,阀门每分钟流过350加仑15o C的水。 Valve coefficient (Cv) is a number which represents a valve's ability to pass flow. The bigger the Cv, the more flow a valve can pass with a given pressure drop. A Cv of 1 means a valve will pass 1 gallon per minute (gpm) of 60o F water with a pressure drop (dp) of 1 PSI across the valve. A Cv of 350 means a valve will pass 350 gpm of 60o F water with a dp of 1 PSI. 公式1 FORMULA 1 流速:磅/小时(蒸汽或水) FLOW RATE LBS/HR (Steam or Water) 在此: Where:

dp = 压降,单位:PSI dp = pressure drop in PSI F = 流速,单位:磅/小时 F = flow rate in lbs./hr. = 比容积的平方根,单位:立方英尺/磅 (阀门下游) = square root of a specific volume in ft3/lb. (downstream of valve) 公式2 FORMULA 2 流速:加伦/分钟(水或其它液体) FLOW RATE GPM (Water or other liquids) 在此: Where: dp = 压降,单位:PSI dp = pressure drop in PSI Sg = 比重 Sg = specific gravity Q = 流速,单位:加伦/分钟 Q = flow rate in GPM 局限性 LIMITATIONS 上列公式在下列条件下无效: Above formulas are not valid under the following conditions: a.对于可压缩性流体,如果压降超过进口压力的一半。 For compressible fluids, where pressure drop exceeds half the inlet pressure.

最新调节阀流量系数计算公式和选择数据

1、流量系数计算公式 表示调节阀流量系数的符号有C、Cv、Kv等,它们运算单位不同,定义也有不同。 C-工程单位制(MKS制)的流量系数,在国内长期使用。其定义为:温度5-40℃的水,在1kgf/cm2(0.1MPa)压降下,1小时内流过调节阀的立方米数。 Cv-英制单位的流量系数,其定义为:温度60℃F(15.6℃)的水,在IIb/in(7kpa)压降下,每分钟流过调节阀的美加仑数。 Kv-国际单位制(SI制)的流量系数,其定义为:温度5-40℃的水,在10Pa(0.1MPa)压降下,1小时流过调节阀的立方米数。 注:C、Cv、Kv之间的关系为Cv=1.17Kv,Kv=1.01C 国内调流量系数将由C系列变为Kv系列。 (1)Kv值计算公式(选自《调节阀口径计算指南》) ①不可压缩流体(液体)(表1-1) Kv值计算公式与判别式(液体) 低雷诺数修正:流经调节阀流体雷诺数Rev小于104时,其流量系数Kv需要用

雷诺数修正系数修正,修正后的流量系数为: 在求得雷诺数Rev值后可查曲线图得FR值。 计算调节阀雷诺数Rev公式如下: 对于只有一个流路的调节阀,如单座阀、 套筒阀,球阀等: 对于有五个平行流路调节阀,如双座阀、 蝶阀、偏心施转阀等 文字符号说明: P1--阀入口取压点测得的绝对压力,MPa; P2--阀出口取压点测得的绝对压力,MPa; △P--阀入口和出口间的压差,即(P1-P2),MPa; Pv--阀入口温度饱和蒸汽压(绝压),MPa;

Pc--热力学临界压力(绝压),MPa; F F--液体临界压力比系 数, F R--雷诺数系数,根据ReV值可计算出;F L--液体压力恢复系数 QL--液体体积流量,m3/h P L--液体密度,Kg/cm3 ν--运动粘度,10-5m2/s W L--液体质量流量,kg/h, ②可压缩流体(气体、蒸汽)(表1-2) Kv值计算公式与判别式(气体、蒸气)表1-2 文字符号说明: X-压差与入口绝对压力之比(△P/P1);X T-压差比系数; K-比热比;Qg-体积流量,Nm3/h Wg-质量流量,Kg/h;P1-密度(P1,T1条件), Kg/m3

离心泵的控制方案

一、 离心泵的控制方案 1、离心泵工作原理 离心泵是通过离心力的原理工作的。离心泵工作原理是在泵内充满液体的情况下,叶轮旋转产生离心力,叶轮槽道中的液体在离心力的作用下被甩向外围而流进泵壳,于是叶轮中心压力降低,这个压力低于进水池液面的压力,液体就在这个压力的作用下有吸入池进入叶轮,这样泵就可以不断的吸入压出,完成液体的输送。 2、离心泵的主要参数 离心泵的主要参数包括:流量、扬程、功率、效率、转速和汽蚀余量等。 3、泵的类型 ①叶片式泵:它对介质的输送是靠有叶片的叶轮高速旋转而完成的。 ②容积式泵:它对介质的输送是靠泵体工作室容积的周期性变化而完成的。 ③其他类型泵:只改变输送介质的位能和利用输送介质本身能量的泵。 4、离心泵特性 由于离心泵的叶轮和机壳之间存在空隙,泵的出口阀全闭,液体在泵体内循环,泵的排量为零,压头最大;随着出口阀的逐步开启,排出量随之增大,出口压力将慢慢下降。 泵的压头H ,排量Q 和转速n 之间的函数关系:、 排出量Q → ↑ 压头 n 1 n 2 n 3 n 4 a a’

H =R 1n 2 – R 2Q 2 5、管路特性 HL=hp+hL+hf +hv 4项阻力: 1)管路两端的静压差引起的压头hp ; 2)管路两端的静压柱高度hL ; 3)管路中的摩擦损失压头hf ; 4)控制阀两端节流损失压头hv ; 当系统达到稳定工作状态时,泵的压头H 必然等于HL ,这是建立平衡得条件。左图中泵的 特性曲线与管路特性曲线的交点C ,即是泵的平衡工作点。 工作点C 的流量应符合工艺预定的要求,可以通过改变hv 或其它手段来满足这一要求,这是离心泵的压力(流量)的控制方案的主要依据。 6、离心泵的控制方案 1)直接节流法 排出量Q → ↑ 压头

泵流量控制方法(经典)

离心泵流量控制方法探讨 泵的流量调节方法一览表 本文详细介绍了泵(离心泵、往复泵)的流量调节方法,如改变泵的装置特性曲线(如可以进行出口阀调节、旁路调节、转速调节、切割叶轮外径、更换叶轮、堵死几个叶轮流道等)、改变泵的特性曲线,并对每种调节方法进行了阐述及对其使用的特点进行了分析。

具体的泵的流量调节方法见下表1——1。 表1——1 泵的流量调节方法

请问泵的流量是怎么调节的 请问高速泵的流量是怎么调节的我发现泵的额定流量比如为10m3,最小稳定流量为2m3,比如我现在后面装置需要6m3的量,这个时候是通过出口阀门调节呢还是打10m3走4m3的旁路阿谢谢各位!! 还有些疑问:1、旁路怎么防止泵产生憋压不是很明白---我现在设置的是泵流量达到泵厂家要求的最小稳定流量的时候旁路阀门才打开,平时是关着的! 2、现在一家国外的泵厂家返回的资料是这样子的,我要求的是2.61m3,可是他给我的泵却是4.5M3的,而他的最小稳定流量竟然在2.3m3,那我平常不是只能在最小流量线附近操作了这样子对高速泵肯定不好,现在泵厂家要求平常一直开旁路,让我很郁闷 3、我想的是一旦泵流量到达最小稳定流量,泵就有两个去向,可是我怎么知道这两条线的各自流量,因为我要保证我后续设备的物料量啊,不能全被打回流阿!! 4、还有就是泵出口关闭压力怎么确定阿? 5、我们计算泵的 H的时候,给出了 HA,厂家给的 HR,指的是水那转化成介质是不是也应该乘密度? 请各位说的仔细一点,我对这个不是很清楚呢 ]lexuan_0211 发表于 2008-6-13 13:44 一般来说,通过阀门调节能够达到效果。 lz需要的量在此泵的流量范围内,没有问题。llttjj2850 发表于 2008-6-13 13:45 通过出口调节阀来控制流量,走旁路只是改变管径,并没有改变流量,只是增加了管道阻力和流速。 如果有变频器可以调节频率,也可调节流量。rongyang504 发表于 2008-6-13 14:05 我的泵不是变频的,变频的用的很平常吗我觉得变频的机泵一般用在重要的地方!

调节阀的口径计算

调节阀口径计算 1 口径计算原理 在不同的自控系统中,流量、介质、压力、温度等参数千差万别,而调节阀的流量系数又是在100KPa压差下,介质为常温水时测试的,怎样结合实际工作情况决定阀的口径呢?显然,不能以实际流量与阀流量系数比较(因为压差、介质等条件不同),而必须进行Kv值计算。把各种实际参数代入相应的Kv值计算公式中,算出Kv值,即把在不同的工作条件下所需要的流量转化为该条件下所需要的Kv值,于是根据计算出的Kv值与阀具有的Kv值比较,从而决定阀的口径,最后还应进行有关验算,进一步验证所选阀是否能满足工作要求。 2 口径计算步骤 从工艺提供有关参数数据到最后口径确定,一般需要以下几个步骤: (1)计算流量的确定。根据现有的生产能力、设备负荷及介质的状况,决定计算的最大工作流量Qmax和最小工作流量Qmin。 (2)计算压差的决定。根据系统特点选定S值,然后决定计算压差。 (3)Kv值计算。根据已决定的计算流量、计算压差及其它有关参数,求出最大工作流量时的Kvmax。 (4)初步决定调节阀口径,根据已计算的Kvmax,在所选用的产品型式系列中,选取大于Kv-max并与其接近的一档Kv值,得出口径。

(5)开度验算。 (6)实际可调比验算。一般要求实际可调比应大于10。 (7)压差校核(仅从开度、可调比上验算还不行,这样可能造成阀关不死,启不动,故我们增加此项)。 (8)上述验算合格,所选阀口径合格。若不合格,需重定口径(及Kv值),或另选其它阀,再验算至合格。 3 口径计算步骤中有关问题说明 1)最大工作流量的决定 为使调节阀满足调节的需要,计算时应考虑工艺生产能力、对象负荷变化、预期扩大生产等因素,但必须防止过多地考虑余量,使阀口径选大;否则,不仅会造成经济损失、系统能耗大,而且阀处小开度工作,使可调比减小,调节性能变坏,严重时还会引起振荡,使阀的寿命缩短,特别是高压调节阀,更要注意这一点。现实中,绝大部分口径选大都是此因素造成的。 2)计算压差的决定——口径计算的最关键因素 压差的确定是调节阀计算中的关键。在阀工作特性讨论中知道:S值越大,越接近理想特性,调节性能越好;S值越小,畸变越厉害,因而可调比减小,调节性能变坏。但从装置的经济性考虑时,S小,调节阀上压降变小,系统压降相应变小,这样可选较小行程的泵,即从经济性和节约能耗上考虑S值越小越好。综合的结果,一般取S=0.1~0.3(不是原来的0.3~0.6)。对高压系统应取小值,可小至S

污水处理厂水泵节能控制策略分析详细版

文件编号:GD/FS-2897 (解决方案范本系列) 污水处理厂水泵节能控制策略分析详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑:_________________ 单位:_________________ 日期:_________________

污水处理厂水泵节能控制策略分析 详细版 提示语:本解决方案文件适合使用于对某一问题,或行业提出的一个解决问题的具体措施,过程包含确定问题对象和影响范围,分析问题,提出解决问题的办法和建议,成本规划和可行性分析,最后执行。,文档所展示内容即为所得,可在下载完成后直接进行编辑。 随着我国经济的发展,科学技术也在不断进步,污水的治理也成为当今社会绿色环保的重点项目。水泵的优化处理,将成为治理污水节能降耗的新技术。根据对污水处理厂的运行成本进行分析,发现水泵的优化处理、水泵的节能技术是影响水质的重要因素之一。因此,想要更好的进行污水处理,水泵的节能改造技术将成为治理水质污染的重要手段。 目前,我国的污水处理厂已建设三千余座,单在污水的处理能力上要远远的强于欧美。当前,我国所面临最重要的问题主要在电力供应资源短缺方面。因此,想要更好的降低能耗减少水污染,就必须寻求最

优化的电力、污水处理策略。如何在电力供应困难的前提下,找到治理污水的办法,将成为我国水资源可持续发展的重要问题。 1.水泵的作用和其影响因素 1.1.水泵的作用 污水处理厂主要通过水泵作业的方式对污水进行管理,水泵主要是起到提升进水,回流污水的作用。利用变频器控制水泵,是我国污水处理厂通常所使用的排污办法,其主要是为了达到以下几种效果:将水泵的转速控制在一定范围,从而可以降低设备的故障率、增大节电效果、延长设备的使用寿命等。当水泵以低转速进行运行时,可以降低噪声干扰,且利用计算机的自动控制系统,可以提高设备的稳定性,从而实现节能的功效。 1.2.影响水泵节能的因素

离心泵的调节方式

离心泵是广泛应用于化工工业系统的一种通用流体机械。它具有性能适应范围广(包括流量、压头及对输送介质性质的适应性)、体积小、结构简单、操作容易、操作费用低等诸多优点。通常,所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致,或由于生产任务、工艺要求发生变化,此时都要求对泵进行流量调节,实质是改变离心泵的工作点。离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的,因此,改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。目前,离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、变速控制以及泵的并、串联调节等。由于各种调节方式的原理不同,除有自己的优缺点外,造成的能量损耗也不一样,为了寻求最佳、能耗最小、最节能的流量调节方式,必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。 一、泵流量调节的主要方式 改变离心泵流量最简单的方法就是利用泵出口阀门的开度来控制,其实质是改变管路特性曲线的位置来改变泵的工作点。 1、改变离心泵特性曲线 根据比例定律和切割定律,改变泵的转速、改变泵结构(如切削叶轮外径法等)两种方法都能改变离心泵的特性曲线,从而达到调节流量(同时改变压头)的目的。但是对于已经工作的泵,改变泵结构的方法不太方便,并且由于改变了泵的结构,降低了泵的通用性,尽管它在某些时候调节流量经济方便[1],在生产中也很少采用。这里仅分析改变离心泵的转速调节流量的方法。从图1中分析,当改变泵转速调节流量从Q1下降到Q2时,泵的转速(或电机转速)从n1下降到n2,转速为n2下泵的特性曲线Q-H与管路特性曲线He=H0+G1Qe2(管路特曲线不变化)交于点A3(Q2,H3),点A3为通过调速调节流量后新的工作点。此调节方法调节效果明显、快捷、安全可靠,可以延长泵使用寿命,节约电能,另外降低转速运行还能有效的降低离心泵的汽蚀余量NPSHr,使泵远离汽蚀区,减小离心泵发生汽蚀的可能性[2]。缺点是改变泵的转速需要有通过变频技术来改变原动机(通常是电动机)的转速,原理复杂,投资较大,且流量调节范围小。 2、泵的串、并连调节方式 当单台离心泵不能满足输送任务时,可以采用离心泵的并联或串联操作。用两台相同型号的离心泵并联,虽然压头变化不大,但加大了总的输送流量,并联泵的总效率与单台泵的效率相同;离心泵串联时总的压头增大,流量变化不大,串联泵的总效率与单台泵效率相同。

管道离心泵流量调节的几种方式

管道离心泵流量调节的几种方式 管道离心泵属于离心泵中的一种,我们也通常把它成为管道泵,一般适用于清水或者类似清水的介质输送。也可以把它当为增压来使用,所以可以称它为增压泵。 管道离心泵流量调节办法: 1、出口节约关于低、中比转数泵而言,这是一种最遍及和低价的流量调节办法。一般这种办法也仅限于在低、中比转数泵上运用。有些封闭出口管路上恣意方式的阀门均会增大体系压头,因而体系压头曲线将在较小的流量下与管道泵压头曲线相交。出口节约使操作点移动到较低的功率点处,并在节约阀处有功率丢失。这对大型的水泵设备能够很重要,而出资较高的调理办法能够在经济性上更具吸引力。节约至关死点能够导致泵内流体过热,能够用旁路来保持必要的最小流量,或用不一样的调理手法。这对前面所提及的处置热水或挥发性液体的泵而言是非常重要的。 2.吸进口节约 若是有足够的NPSH能够运用,那么在吸入管路能够通过节约节约一些功率。由于出口节约会形成液体的过热或汽化,所以喷气发动机燃料管道泵常选用进口节约。在很小的流量下,这些泵的叶轮仅仅有些地充溢液体,因而,输入功率和温升约为出口节约时叶轮充沛工作位的1/30凝聚水泵的流量一般选用吞没深度来操控7,这恰当于进口节约。特别的描绘可把这些泵的汽蚀损坏下降到无关宏旨的程度,但能级也变得恰当低。

3.旁通调理 从管道泵的排出管路能够分流出悉数或有些流量,通过旁路管引到泵的吸进口或其它的恰当点。旁路中可装一个或多个流量孔板和适宜的操控阀。计量旁路一般用于减小水泵的流量,首要是为了避免过热。若是旁路旋桨泵剩余的流量,用以替代出口节约,则可节约恰当大的功率。 4.转速调理 选用这种办法调理流量时,能够使所需的功率减至最小,并可扫除流量调理过程中的过热表象。蒸汽透平缓内燃机以很小的附加本钱就很简单习惯转速调理。各种机械式、磁力式、液压式的变速设备以及直流和沟通变速电动机都能够用来调理转速。一般,变速电动机过于贵重,只要在对特别情况作经济研讨后证明是值得时方能运用可调叶片调理。在研讨了装置于叶轮前的可调导叶后发现,比转数=5700(2.086)时,这种办法关于泵的调理是有用的。叶片能发生正的预旋,然后下降压头、流量和功率。而关于只会由叶片取得相对较小的调理作用。在欧洲的用于发电的大型蓄能泵,很成功地应用了可调理出口分散叶片。也很成功地研讨了有变距叶片的旋桨泵。

水泵节能计算

1 水泵变频调速运行的节能原理 图1为水泵用阀门控制时,当流量要求从Q1减小到Q2,必须关小阀门。这时阀门的磨擦阻力变大,管路曲线从R移到R′,扬程则从Ha上升到Hb,运行工况点从a点移到b点。 图2为调速控制时,当流量要求从Q1减小到Q2,由于阻力曲线R不变,泵的特性取决于转速。如果把速度从n降到n′,性能曲线由(Q-H)变为(Q-H)′,运行工况点则从a 点移到c点,扬程从Ha下降到Hc。 根据离心泵的特性曲线公式: N=RQH/102η 式中:N——水泵使用工况轴功率(kw) Q——使用工况点的流量(m3/s); H——使用工况点的扬程(m); R——输出介质单位体积重量(kg/m3); η——使用工况点的泵效率(%)。 可求出运行在b点泵的轴功率和c点泵的轴功率分别为:

Nb=RQ2Hb/102η Nc=RQ2Hc/102η 两者之差为:ΔN=Nc—Nb=R×Q2×(Hb-Hc)/102η 也就是说,用阀门控制流量时,有ΔN功率被损耗浪费掉了,且随着阀门不断关小,这个损耗还要增加。而用转速控制时,由于流量Q与转速n的一次方成正比;扬程H与转速n 的平方成正比;轴功率P与转速n的立方成正比,即功率与转速n成3次方的关系下降。如果不是用关小阀门的方法,而是把电机转速降下来,那么在转运同样流量的情况下,原来消耗在阀门的功率就可以全避免,取得良好的节能效果,这就是水泵调速节能原理。 2 变频调速的基本原理 变频调速的基本原理是根据交流电动机工作原理中的转速关系: n=60f(1-s)/p 式中:f——水泵电机的电源频率(Hz); p——电机的极对数; 由上式可知,均匀改变电动机定子绕组的电源频率f,就可以平滑地改变电动机的同步转速。电动机转速变慢,轴功率就相应减少,电动机输入功率也随之减少。这就是水泵变频调速的节能作用。 3 水泵变频调速控制系统的设计 目前,国内在水泵控制系统中使用变频调速技术,大部分是在开环状态下,即人为地根据工艺或外界条件的变化来改变变频器的频率值,以达到调速目的. 系统主要由四部分组成:(1)控制对象(2) 变频调速器(3)压力测量变送器(PT)(4)调节器(PID). 系统的控制过程为: 由压力测量变送器将水管出口压力测出,并转换成与之相对应的4~20mA标准电信号,送到调节器与工艺所需的控制指标进行比较,得出偏差。其偏差值由调节器按预先规定的调节规律进行运算得出调节信号,该信号直接送到变频调速器,从而使变频器将输入为3

调节阀流量系数计算

10Pa ,额定行程时流经调节阀以m/h L( 10QL 0.28 m/h g/cm L( 10QL 当P2>0.5P1时

式中:Qg-标准状态下气体流量Nm/h Pm-(P1+P2)/2(P1、P2为绝对压力)kPa △P=P1-P2 G -气体比重(空气G=1) t -气体温度℃ b.高压气体(PN>10MPa) 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:Z-气体压缩系数,可查GB/T 2624-81《流量测量节流装置的设计安装和使用》 3.低雷诺数修正(高粘度液体K V值的计算) 液体粘度过高或流速过低时,由于雷诺数下降,改变了流经调节阀流体的流动状态,在Rev<2300时流体处于低速层流,这样按原来公式计算出的KV值,误差较大,必须进行修正。此时计算公式应为: 式中:Φ―粘度修正系数,由Rev查FR-Rev曲线求得;QL-液体流量m/h 对于单座阀、套筒阀、角阀等只有一个流路的阀 对于双座阀、蝶阀等具有二个平行流路的阀 式中:Kv′―不考虑粘度修正时计算的流量系 ν ―流体运动粘度mm/s FR -Rev关系曲线

FR-Rev关系图 4.水蒸气的Kv值的计算 a.饱和蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:G―蒸汽流量kg/h,P1、P2含义及单位同前,K-蒸汽修正系数,部分蒸汽的K值如下:水蒸汽:K=19.4;氨蒸汽:K=25;氟里昂11:K=68.5;甲烷、乙烯蒸汽:K=37;丙烷、丙烯蒸汽:K=41.5;丁烷、异丁烷蒸汽:K=43.5。 b.过热水蒸汽 当P2>0.5P1时 当P2≤0.5P1时 式中:△t―水蒸汽过热度℃,Gs、P1、P2含义及单位同前。

流量系数的计算

1 流量系数KV的来历 调节阀同孔板一样,是一个局部阻力元件。前者,由于节流面积可以由阀芯的移动来改变,因此是一个可变的节流元件;后者只不过孔径不能改变而已。可是,我们把调节阀模拟成孔板节流形式,见图2-1。对不可压流体,代入伯努利方程为: (1) 解出 命图2-1 调节阀节流模拟 再根据连续方程Q= AV,与上面公式连解可得: (2) 这就是调节阀的流量方程,推导中代号及单位为: V1 、V2 ——节流前后速度; V ——平均流速; P1 、P2 ——节流前后压力,100KPa; A ——节流面积,cm; Q ——流量,cm/S; ξ——阻力系数; r ——重度,Kgf/cm; g ——加速度,g = 981cm/s; 如果将上述Q、P1、P2 、r采用工程单位,即:Q ——m3/ h;P1 、P2 ——100KPa;r——gf/cm3。于是公式(2)变为: (3) 再令流量Q的系数为Kv,即:Kv = 或(4) 这就是流量系数Kv的来历。

从流量系数Kv的来历及含义中,我们可以推论出: (1)Kv值有两个表达式:Kv = 和 (2)用Kv公式可求阀的阻力系数ξ = (5.04A/Kv)×(5.04A/Kv); (3),可见阀阻力越大Kv值越小; (4);所以,口径越大Kv越大。 2 流量系数定义 在前面不可压流体的流量方程(3)中,令流量Q的系数为Kv,故Kv 称流量系数;另一方面,从公式(4)中知道:Kv∝Q ,即Kv 的大小反映调节阀流量Q 的大小。流量系数Kv国内习惯称为流通能力,现新国际已改称为流量系数。 2.1 流量系数定义 对不可压流体,Kv是Q、△P的函数。不同△P、r时Kv值不同。为反映不同调节阀结构,不同口径流量系数的大小,需要跟调节阀统一一个试验条件,在相同试验条件下,Kv的大小就反映了该调节阀的流量系数的大小。于是调节阀流量系数Kv的定义为:当 调节阀全开,阀两端压差△P为100KPa,流体重度r为lgf/cm(即常温水)时,每小时 流经调节阀的流量数(因为此时),以m/h 或t/h计。例如:有一台Kv =50的调节阀,则表示当阀两端压差为100KPa时,每小时的水量是50m/h。 Kv=0.1,阀两端压差为167-(-83)=2.50,气体重度约为1 .0×E(-6),每小时流量大约为158 m/h。=43L/s=4.3/0.1s Kv=0.1,阀两端压差为1.67,气体重度约为1 2.2 Kv与Cv值的换算 国外,流量系数常以Cv表示,其定义的条件与国内不同。Cv的定义为:当调节阀全开,阀两端压差△P为1磅/英寸2,介质为60°F清水时每分钟流经调节阀的流量数,以加仑/分计。 由于Kv与Cv定义不同,试验所测得的数值不同,它们之间的换算关系:Cv = 1.167Kv (5)

相关文档