泵与压缩机作业(3)

2019-09-01 10:17

(1)该泵属于什么类型(ns=?)?

(2)当此泵在1450 r/min下运转时,此转数ns为多大? 解:(1) 由公式有

ns?3.65nQH34?3.65?2900?64(280)4343600?58.3 (1-55)

该离心泵为低比转速泵 (2) 当 n??1450rmin 时 ns??ns?58.3 。

8. 已知某离心水泵的性曲线如题1-77图中实线所示,图中虚线是用该泵输油时换算后 所得到的性能曲线Hν-Qν。设用该泵输水时的管路特性方程为: h=30+0.02Q2 输油时的管路特性方程为:

h=30+0.04Q2 (式中Q 单位为1/s,h 单位为m) 试确定:

(1)用一台泵输水时的工作点的流量Q 和扬程H 各为多少?

(2)如用单泵输油,工作点如何变化?这时的流量Qν和扬程Hν,各为多少?

(3)若保持输油时的流量 Qν不低于输水时的流量 Q ,试分析从泵或管路安装上可以采 用那些措施?

解:方法一:图解法交点即为工作点,可参考教材 方法二:解析法

(1)将图中输水时的扬程-流量曲线的点代入式子H?A?BQ,可得 H?60?0.012Q

22 输水时的工作点 为上式与h?30?0.02Q2的交点 得到 H = 49m, Q = 30.6 L/s

(2)将图中输油时的扬程-流量曲线的点代入式子H?A?BQ2,可得 H?60?0.03Q2

输水时的工作点 为上式与h?30?0.04Q2的交点 得到 HV=47m, QV=21L/s

用泵输油时工作点的流量和扬程都减小了。

(3)若使QV?Q 可增大输油时的转速或打开排出管路的节流阀。

9. 有一分支管路如题 1-78 图所示,泵前管路 1 的流动阻力损失为 0.044Q2;泵后管路 2和管路3的流动阻力损失为0.05Q2 和0.1Q2,(Q 以l/s计,流动阻力损失以m计)。泵的特性参数如下表所示。试画出分支管路的装置特性,确定泵的流量和扬程,以及各管路中的流量。

Q(L/s) H(m)

解: h1??5?0.044Q; h2?30?0.05Q; h3?35?0.1Q

220 36.5 6 37.5 12 38 18 37.5 24 35 30 30.5 36 24 2

这是由一台泵将液体送往若干分支管路的情况。图1-32( c )为一台泵向两条分支管路供液的情况。

液体经管路1 由泵送往分支管路2 和管路3。管路1、管路2 和管路3 的管路特性分别为h1、 h2 和h3,因管路2 与管路3 为并联管路,可用并联原则将h2 和h3 并联,得并联后管路特性曲线h2+3,再将h2+3 与hl 串联,得总管路特性曲线htot。htot 与泵的扬程特性曲线的交点A 即为工作点,流量QA 即为在管路 1 中的流量,同时也是在管路 2 和 3 中流量Q2 和Q3 之和, QA?Q2?Q3

图解法可得:Q1=12.47L/s, Q2=10.41 L/s, Q3=2.06L/s

泵在工作点时流量和扬程为:Q=12.47 L/s H=37.27m (此数值会有差别,因为各个同学

作图时的读数会有差别)

解析法:

h1??5?0.044Q; h2?30?0.05Q; h3?35?0.1Q2 离心泵的特性方程: H?38.827?0.01Q2 管路 2和管路 3并联: h2?h3 能量平衡: h1?h2?H 30?0.05Q2?35?0.1Q2

22 ?5?0.044Q2?30?0.05Q2?38.827?0.01Q2 Q1?Q2?Q3

以上三个方程求解得到: Q1=12.47L/s; Q2=10.41L/s ; Q3=2.06L/s 得到: H = 37.27m

10.有一输油装置,工艺流程如题1-79图所示。试计算所需离心泵的扬程和轴功率。

图1-79 输油装置工艺流程

已知基础数据如下:

(1)油品性质:轻原油,密度??850kg/m3;运动粘度?50?4mm2/s;饱和蒸汽压力能头

Pv?2.5m;含硫微量。 ?g(2)操作条件:输送温度 50℃;两罐液面上均为大气压力 Pa=9.80×104Pa;泵进口管路阻力损失0.5m;排出管路系统流动阻力损失约195m;泵的正常流量为520m3/h。

(3)泵位置情况:泵从半地下油罐中吸入,最低油面距泵轴中心线为3m;排出罐最低液面

距泵轴中心线为5m;油罐液面最大升降约4m;泵工作温度为常温。 解:(1)确定流量和扬程:

流量:取其为正常流量的1.1 倍即Q?1.1?520m3h3?572mh

扬程:因为两油罐液面上均为大气压力,则估算扬程只考虑最严格条件下的损失及位高差,即

2Pd?PsCd?Cs2Hp???Zg??hf?3?5?4?0.5?195?207.5m (1-2)

?g2g 考虑1.1 倍安全余量时,则H?1.1?207.5?228m

(2)选择泵的类型和型号:泵的流量较大,又为轻质原油,故适宜选择离心泵。根据流量和扬程在书本68页的1-60宾汉姆泵型谱图上选定8×10×18A型泵。 (3)计算功率:N??gQH850?9.8?572?(228?3?4?5)??420.7kW (1-91)

1000?1000?0.755?3600泵与压缩机作业4(P78、P192)

12.可以通过哪些调节措施来改变泵的运行工况?

答:改变泵的运行工况的措施:

(1) 改变管路特性进行调节:管路节流调节;旁路调节;

(2) 改变泵的特性进行工况的调节:改变工作转速;切割叶轮外径;串并联 13.离心泵的喘振现象是如何产生的?

答:当泵的性能曲线H-Q 呈驼峰,并且管路装置中有自由升降的液面或其他储存和放出能量的部分时,泵的工作点不稳定的跳来跳去,导致管路中产生周期性的水击、噪声和振动。 14.离心泵叶轮的结构为什么要分成闭式、半开式和开式,它们各有什么用途? 答:为了适应不同介质的运输要求离心泵的叶轮要分成闭式、半开式和开式。 闭式叶轮:有盖板和轮盘,水力效率较高,适用于高扬程,输送洁净的液体; 半开式叶轮:只有轮盘,适用于输送含固体颗粒和杂质的液体; 开式叶轮:既无盖板,也无轮盘,常用来输送浆状或糊状液体。 15.简述离心泵的选泵原则和选泵步骤? 答:离心泵的选泵原则:

(1) 必须满足流量、扬程、压力和温度等工艺参数的要求;

(2) 离心泵应有良好的吸入性能,为保证正常运转,常采用灌注头或正压吸入; (3) 泵的工作范围广;

(4) 泵的尺寸小、质量小、结构简单、成本低; (5) 必须满足介质特性的要求; (6) 必须满足现场的安装要求 离心泵的选泵步骤:

(1) 列出基础参数:介质的物理化学性质;流量、扬程、进口压力和出口压力、温度、装置的有效汽蚀余量、操作状态; (2) 选择泵的类型及型号: (3) 核算泵的性能;

(4) 计算泵的轴功率和驱动功率。

16.简述泵的各种驱动方式各有什么优缺点?


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