离心泵系统设计及应用小窍门(上)
前言
这是泵系统注意事项列表,您可能没有想到其中的一些,它们将帮助您设计和排除泵系统故障并选择合适的泵。这里还有其它地方很难找到的信息。您可以将此列表视为泵系统设计人员的指南。
本篇内容主要来自于PUMPS & SYSTEMS,由泵沙龙收集、整理,并进行部分补充、修改。其中的观点或建议可能不一定适合于您的系统,仅供参考。
小巧门
1. 泵的流量和压力关系
当流量增加时,泵的出口压力降低;当流量减少时,出口压力升高。
2. 不要让泵在零流量运行
不要让离心泵在零流量点长时间运行(通常最长不允许超过2分钟)。在住宅系统中,当压力高时,压力开关关闭泵,这意味着流量低或没有流量。
3. 使用压力表
确保您的泵在其吐出侧有一只压力表,这将帮助您诊断泵系统问题。在吸入侧安装压力表也很有用,压力差与总扬程成正比。由于总扬程计算的参考平面是泵的吸入法兰,因此必须根据标高对压力表的读数进行校正。
4. 不要让泵干运转,使用止回阀
大多数离心泵不能干运转,因此,应确保泵内始终充满液体。在住宅系统中,为确保泵内充满液体,请在吸入管线的水源端使用止回阀(也称为底阀)。某些类型的离心泵不需要止回阀,因为它们可以在泵入口处产生吸力,将流体提升到泵中。这些泵被称为喷射泵,不少厂家都生产这类泵,Goulds就是其中之一。
利用止回阀隔离并联安装的泵。
5. 吸入阀
泵的吸入口和吐出口应安装闸阀,因为它们不会对流体产生阻力,并且可以提供严密的关闭。经常会用到蝶阀,但它们确实会产生一些阻力,这种阻力在流体中的存在可能是一个潜在的阻塞源,这对吸入性能是至关重要的。它们的确比闸阀关闭得快,但不具有防泄漏性能。
6. 偏心异径管
当管道尺寸需要过渡时,务必在泵的吸入口使用偏心异径管。当液体从下方或直管段进入时,将(偏心异径管的)平直侧放在顶部;当液体从顶部进入时,将平直侧放在底部(见下图)。这将避免泵吸入口出现气囊,并便于排出气体。
7. 深井使用多级涡轮泵
对于深井(200-300英尺),需要(使用)潜水多级泵。它们有不同的尺寸(4"和6"),适合您的钻孔管。可提供不同额定值的泵。
8. 流量控制/调节
如果需要控制/调节流量,请使用泵吐出侧的阀门,切勿使用吸入侧的阀门。
9. 提前规划流量计
对于没有流量计的新系统,在管道的直管段部分安装专为孔板设计的法兰(见下图),但不要安装孔板。今后,无论谁对泵进行故障排除,都将有一种方法可以测量流量,而无需业主承担重大停机或费用。
注:孔板不适用于泥浆工况。
10. 避免气囊和高点
避免在吐出管道中存在积聚空气的气囊或高点。理想的管道布置是:管道从泵逐渐向上倾斜到出口侧管道。这将确保泵吐出侧的任何气体都可以排放到出口。
11. 水锤
注意潜在的水锤问题。这对于安装在市政供水分配系统中的大型管道系统尤其严重。这些系统的特点是长管道逐渐向上倾斜,然后向下倾斜。解决这一问题的方法可以是在高压和低压点安装特殊的减压阀/真空减压阀,或者增加一个为压力波动提供缓冲的储罐。
对于500 gal/min或更大的泵,在出口处使用半自动手动阀,在启动泵时,控制该阀逐渐打开。这将避免在初始启动期间发生水锤和对管道系统的损坏。
12. 正确的管道尺寸
正确的管道尺寸是成本(较大的管道更昂贵)和过度摩擦损失(较小的管道会导致高摩擦损失,并会影响泵的性能)之间的折衷。一般来说,出口管的尺寸可以与泵的吐出口连接尺寸相同,通过计算整个系统的摩擦损失可以看出这是否合理。对于吸入侧,也可以使用与泵吸入口连接尺寸相同的管道,实际工程应用 中,通常使用更大尺寸的管道。泵吐出侧管道尺寸的典型速度范围为9-12ft/s,吸入侧为3-6 ft/s。
小管道初始的成本较低,但摩擦损失较大,泵的能耗成本较高。如果您知道能源成本以及管道的购买和安装成本,您可能根据管道成本与功耗的比较来选择管道直径。
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