? ? ? ?離心泵系統(tǒng)是組成化工裝置的基本單元之一,其設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),也是重要組成部分。耐磨耐腐離心泵的揚(yáng)程是選擇泵的重要依據(jù),揚(yáng)程偏大或者偏小都會(huì)降低泵效率,增加運(yùn)行成本。

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? ? ? ?1、計(jì)算耐磨耐腐離心泵揚(yáng)程的步驟

? ? ? ?1.1計(jì)算當(dāng)量長(zhǎng)度和靜壓頭繪出離心泵管路走向并標(biāo)注長(zhǎng)度、管徑、標(biāo)高、閥門(mén)及管件等,計(jì)算管路的當(dāng)量長(zhǎng)度和靜壓頭。

? ? ? ?1.2耐磨耐腐離心泵壓差的計(jì)算采用《管道壓力降的計(jì)算》計(jì)算管道壓力降。

? ? ? ?1.3耐磨耐腐離心泵揚(yáng)程的確定根據(jù)公式H=Δp/ρg(H—泵設(shè)計(jì)流量下的壓頭),泵的揚(yáng)程考慮余量,最終揚(yáng)程一般取計(jì)算值的1.05~1.1倍。

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? ? ? ?2、耐磨耐腐離心泵揚(yáng)程計(jì)算案例

? ? ? ?某化工項(xiàng)目耐磨耐腐泵,設(shè)計(jì)流量為1.8m3/h,泵進(jìn)口管徑DN20,泵出口管徑DN20。輸送流體溫度為25℃,密度約為1 000kg/m3,黏度為0.893 7m Pas,吸入側(cè)壓力為101k Pa,排出測(cè)壓力為101k Pa(25℃)。泵排出管線上有精密過(guò)濾器,正常流量下壓降為50k Pa,流程簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

? ? ? ?2.1泵的出口管道壓降計(jì)算管內(nèi)流速:根據(jù)管材規(guī)定:DN20的無(wú)縫鋼管內(nèi)徑φ21。泵吸入、排出管道u1=u2=Q/A=1.8/(3 600×0.785×0.0212)=1.44m/s

? ? ? ?2.2管道的阻力系數(shù)由管道為無(wú)縫鋼管材質(zhì)可知,絕對(duì)粗糙度ε=0.2mm。泵進(jìn)口、排出管:雷諾系數(shù)Re1=Re2=ρud/μ=1 000×1.44×0.021/(0.893 7×10-3)=33 836

ε/d=0.2/21=0.009 5 Re及ε/d查圖得λ1=λ2=0.039。

? ? ? ?2.3阻力降

? ? ? ?(1)泵進(jìn)口管道阻力降

? ? ? ?①泵進(jìn)口直管道壓力降

? ? ? ?Δp1′=λL1u2ρ/2d1=0.039×2.3×1.442×1 000/(2×0.021)=4.428k Pa

? ? ? ②從容器管口出來(lái)到泵進(jìn)口有3個(gè)90°彎頭,1個(gè)三通,1個(gè)過(guò)濾器、2個(gè)截止閥。查表可查得流體流經(jīng)彎頭閥門(mén)時(shí)的當(dāng)量長(zhǎng)度和為∑Le=0.63×3+1.26+7.14×2=17.43,則進(jìn)口管路上管件的阻力降為:

? ? ? ?Δp1″=λ∑Leu2ρ/2d1=0.039×17.43×1.442×1 000/(2×0.021)=33.56k Pa

? ? ? ③進(jìn)口總阻力降為,Δp1″=Δp1′+Δp1″=37.988 k Pa

? ? ? ?(2)泵出口管道壓力降

? ? ? ①泵出口管道直管道壓力降Δp2′=λL1u2ρ/2d2=0.039×20×1.442×1 000/(2×0.021)=38.509k Pa

? ? ②從泵出口到容器進(jìn)口有9個(gè)彎頭,5個(gè)截止閥,1個(gè)三通,1個(gè)止回閥。查表可知流體流經(jīng)彎頭閥門(mén)時(shí)的當(dāng)量長(zhǎng)度和為∑Le=0.63×9+7.14×5+1.26+12.6=55.23,則泵出口管路上管件的阻力降為為:

? ? ? ?Δp2″=λ∑Leu2ρ/2d2=0.039×55.23×1.442×1 000/(2×0.021)=106.344k Pa

? ? ? ?(3)泵出口總阻力降為Δp2=Δp1″+Δp2″+p過(guò)濾器+ρgh=38.509+106.344+50+9.81×9.81×2/1000=214.473 k Pa

? ? ? ?2.4耐磨耐腐離心泵進(jìn)出口壓差ΔP泵吸入口壓力:

? ? ? ?pA=1 0 1×1 03+1 0 0 0×9.8×11.6-3 7 9 8 8=1 7 6 6 9 2 P a=176.692k Pa

? ? ? ?泵的排出壓力:pB=p2+Δp2=101+214.473=315.473k

? ? ? ?PaΔp=pB-pA=315.473-176.692=138.781k Pa

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? ? ? ?三、耐磨耐腐離心泵的揚(yáng)程片計(jì)算

? ? ? ?H△p/g=138781×1000/(1000×9.81)=1415m

? ? ? ?由于管道阻力計(jì)算常有誤差,而且在運(yùn)行過(guò)程中管道的結(jié)垢、積碳也使管道阻力大于計(jì)算值,所以揚(yáng)程也應(yīng)采用計(jì)算值的105-1.1倍。則泵的揚(yáng)程取為1415×1.1=15.6m,取20m。