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水泵知識

離心泵轉速比的定義

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    離心泵的比轉速,也是我國習慣采用的表達式。銘牌上標注的比轉速是計算值取整后的整數。
    在歐美國家,習慣用Ns=nQ0.5/H0.75來表達,只是單位不同,計算值不同,本質上沒有區別,其換算關系見表2—1所示。比轉速的物理意義還可以這樣理解:在一系列相似葉片泵中,當介質為水時,取出一臺H=1m、N=lhp Q=0.075m3/s的泵作為標準泵,這臺泵所具有的轉速就等于該系列泵的比轉速。
  表2—1比轉速換算表
  公式
  3.65Nq0.5/H0.75
          NQ0.5/H0.75
    國別
    中(Ns)
    德(/Nq)
    日(Ns)
    英(Ns)
  美(Ns)
 單位
    n
    Q
    H
    r/filln
    m3/s
    m
    U/min
    矗/s
    m
    rpm
    m3/min
    m
    rpm
    Igpm
    ft
    rpm
    ft3/min
    ft
    rpm
    USgpm
    ft
  系  數
    1
    0.274
    2.12
    12.9
    5.17
    14.15
    比轉速是由相似定律導出的一個綜合性參數,是工況的函數,對同一臺泵來說,不同的工況就有不同的比轉速。為了對不同類型的泵進行比較,采用最佳工況的比轉速來代表這臺泵。幾何相似的泵,在各自最高效率點處的工況相似,故Ns應相等。對雙吸離心泵,取流量的1/2;對多級離心泵,取單級揚程代入上式計算。
    2.比轉速與性能的關系
    比轉速與泵的性能曲線是密切相關的,從公式中可以看出,在流量和轉速不變,吸人口尺寸大體相等的情況下,比轉速低則揚程高。隨著轉速的增加,G一Q性能曲線由平坦到陡降,最后出現“階梯”狀,見表2—2所示。因為低比轉速的泵具有較大的葉片出口安裝角,H-Q曲線較平坦,但這時液流進入壓出室時速度增大,變工況后產生的沖擊損失較
大,故易出現駝峰曲線。所以比轉速較大,H-Q曲線越陡。
    從表中還可以看出,Ns由小變大,n-Q性能曲線先是急劇上升,然后是下降的,最后也出現階梯狀;H-Q性能曲線先是較平坦高效區較寬,然后上升和下降都越來越急劇,高效區也越來越窄。
  3.比轉速的用途
    比轉速在泵的編號分類、相似設計和制定泵的系列化等方面均有重要的應用。通常按照比轉速的大小,將泵分成低比轉速、中比轉速、高比轉速離心泵,以及混流泵和軸流泵,見表2—2所示。低比轉速的離心泵揚程較高,具有較大的葉輪出口直徑D2,所以D2/D0值較大,軸面寬度b2較小,隨Ns數值的增大,D2/D0值逐漸減小。低比轉速的離心泵,多將葉片形狀設計成柱面形的,因為這種葉輪流道狹長,葉片進口邊與軸線基本平行,如表2—2所示,每條流線進口液流角基本相同,故葉片做成柱面形,以便于設計制造。當N。增加,流道加寬,這是為了增大葉片間通道面積,降低葉片進口圓周速度,提高抗汽蝕能力。同時采用葉片進口邊向吸人口延伸,使各流線在進口處直徑相差大些,減少沖擊損失,此時每條流線進口安裝角都不同,葉片逐漸向扭曲演變成為扭葉片。
    在相似設計時,只要按參數求出泵比轉速,就可尋找比轉速相等的優秀模型作為參考,
    進行相似放大縮小,減少設計中的盲目性。 
表2—2比轉速與葉輪形狀和性能曲線形狀的關系
泵的類型
                      離心泵
    混流泵
    軸流泵
低比轉速
中比轉速
高比轉速
比轉速Ns
    30<Ns<80
    80<<Ns <150
    150<<Ns <300
    300<Ns <500
    500<Ns <1000
尺寸比D2/D0
    ~3
    ~2.3
    1.8~1.4
    1.2~1.1
    ~1
葉片形狀
圓柱形葉片
  入口處扭曲
  出口處圓柱形
扭曲葉片
扭曲葉片
軸流泵翼型
 
   煉油廠常用裝置所用離心泵的比轉速大體統計如表2—3所示。
    表2-3煉油廠常用裝置離心泵比轉速
    裝    置
    比轉速
    裝    置
    比轉速
常減壓裝置500×l04t/a
    350×104t/a
    250×104t/a
    150×104t/a
催化裂化    120×104t/a
    60×104t/a
焦化
氣體分餾
    56~107
    33~108
    26~9l
    25~77
    18~100
    20~83
    25~71
    9~58
疊合
鉑重整
制氫
電精制
丙烷脫瀝青
酮苯脫蠟
糠醛精制
酚精煉
    26~61
    9~89
    7~84
    45~107
    28~126
    22~53
    19~48
    15~57

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