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      泵的重要性

      时间:2012-10-27 08:29作者:齿轮泵 点击: 次

       从泵的性能范围看,巨型泵的流量每小时可达几十万立方米以上,而微型泵的流量每小时则在几十毫升以下。泵的压力可从常压到高达19。61MPa(200kgf/cm2)以上,被输送液体的温度最低达-200℃以下,最高可达800℃以上。泵输送液体的种类繁多,诸如输送水(清水、污水等)、油液、酸碱液、悬浮液、和液态金属等。

       在化工和石油部门的生产中,原料、半成品和成品大多是液体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用,此外,在很多装置中还用泵来调节温度。

       在农业生产中,泵是主要的排灌机械。我国农村幅原广阔,每年农村都需要大量的泵,一般来说农用泵占泵总产量一半以上。

       在矿业和冶金工业中,泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水,在选矿、冶炼和轧制过程中,需用泵来供水等。

       在电力部门,核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。

       在国防建设中,飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体,有的还要求泵无任何泄漏等。

       在船舶制造工业中,每艘远洋轮上所用的泵一般在百台以上,其类型也是各式各样的。

       其它如城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆,以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等,都需要有大量的泵。

       总之,无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶,或者是日常的生活,到处都需要用泵,到处都有泵在运行。正是这样,所以把泵列为通用机械,它是机械工业中的一类主要产品。

       几种常见的泵,下面列举了几种常见的泵:

       (1)离心泵
       离心泵是非容积式泵,其流量随着压力的变动有大幅度的变化。离心泵特性曲线和性能参数是泵内流体运动参数的外部表现形式,泵内流体的运动状况由泵的转速和泵的几何参数所决定,其效率随转速、流量、扬程变动而变化。工业生产中,离心泵约占泵总数的80%。

       离心水泵主要用于输送类似清水的介质。按介质的不同,离心水泵可分为清水泵、锅炉给水泵及热水泵等。如果按结构分,也可分为卧式离心泵、液下泵、管道泵等。非金属材料,尤其是新型工程塑料,与金属材料相比有较好的耐腐蚀性能,而单位体积的价格比高级金属低得多,制造也容易,因此随着非金属材料的飞速发展,非金属离心泵在化工、医药等行业应用也越来越广。

       (2)
       转子泵是容积式泵的一种形式,其通过转子与泵体间的相对运动来改变工作容积,进而使液体的能量增加。工业生产中,除离心泵外,转子泵约占泵总量的10%。由于使用者一般对离心泵都比较熟悉,也比较偏爱,因此常会造成在一些适合使用转子泵的场合中选用了离心泵。

       转子泵按其结构和原理,可分为齿轮泵、螺杆泵、凸轮泵(罗茨泵)、挠性叶轮泵、滑片泵、软管泵等。转子泵是一种旋转的容积式泵,具有正排量性质,其流量不随背压变化而变化。优先选用转子泵的场合有:粘性液体、需要计量的场合、需要自吸的场合、含有气体的场合、小流量场合、高压力场合、以及要求对介质柔和的泵、需要反转的泵等。

       (3)往复泵
    玖玖棋牌    往复泵是容积式泵的另外一种形式,通过活塞或柱塞在缸体内的往复运动来改变工作容积,进而使液体的能量增加。往复泵包括活塞泵和柱塞泵,适用于输送流量较小、压力较高的介质。当流量小于100m3/h/排出压力大于10MPa时,往复泵有较高的效率和良好的运行性能。

       (4)齿轮泵
       齿轮泵也称齿轮油泵。齿轮泵也属于容积式泵,只是用于输送介质,通常要求齿轮泵的稳定性精度误差不超过±5%。齿轮泵可以输送易燃、易爆、腐蚀、资料等各种液体,在化工和石油化工装置中经常使用。

       (5)潜水
    潜水泵是电动机和水泵组装为一体的电力排灌设备,结构简单紧凑,机组潜入水中工作无须建筑泵房,使用方便,在民用生产中应用尤其广泛。

       变频器在泵上的节能应用
       通过流体力学的基本定律可知:离心泵类设备均属平方转矩负载,其转速n与流量Q,压力H以及轴功率P有如下关系:Q∝n、H∝n2、P∝n3,即流量与转速成正比、压力与转速的二次方成正比、轴功率与转速的三次方成正比。

       以一台水泵为例,它的出口压头为H0(出口压头即泵入口和管路出口的静压力差),额定转速为n0,阀门全开时的管阻特性为r0,额定工况下与之对应的压力为H1,出口流量为Q1。
     

       在现场控制中,要求管网压力不得低于H3,在此范围内调节系统供水流量,通常采用水泵定速运行,调节出口阀门开度控制流量。当流量从Q1减小50%至Q2时,阀门开度减小使管网阻力特性由r0变为r1,系统工作点沿方向I由原来的A点移至B点。受其节流作用使得泵口压力由H1变为H2,管网压力则因为节流原因降至H3。

       水泵轴功率实际值(KW)可由公式P=QH/(ηcηb)×10-3得出。其中,P、Q、H、ηc、ηb分别表示功率、流量、压力、水泵效率、传动装置效率(如直接传动为1)。假设总效率(ηcηb)为1,则水泵由A点移至B点工作时,电动机节省的功耗为AQ1OH1和BQ2OH2的面积差。如果采用调速手段改变水泵的转速n,当流量从Q1减小50%至Q2时,那么管网阻特性为同一曲线r0,系统工作点沿方向Ⅱ由原来的A点移至C点,水泵的运行也更趋合理。在阀门全开,只有管网阻力的情况下,系统满足现场的流量要求,能耗势必降低。此时,电动机节省的功耗为AQ1OH1和CQ2OH3的面积差。比较采用阀门开度调节和水泵转速控制,显然使用水泵转速控制更为有效合理,具有显著的节能效果。

       另外,从1中还可以看出:阀门调节时使系统压力H升高,这将对泵体和阀门的密封性能形成威胁和破坏。而转速调节时,系统压力H随泵转速n的降低而降低,因此不会对系统产生不良影响。

       从上面的比较不难得出:当现场对水泵流量的需求从100%降至50%时,采用转速调节将比原来的阀门调节节省BCH3H2所对应的功率,理论节能率在75%以上。

       与此相类似的,如果采用变频调速技术改变泵类转速来控制现场压力、温度、水位等其他过程控制参数,同样可以依据系统控制特性绘制出关系曲线得出上述的比较结果。因此,采用变频调速技术改变电动机转速的方法,要比采用阀门、挡板调节更为节能经济,设备运行工况也将得到明显改善。

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