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渣漿泵的設計選型

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渣漿泵的設計選型
一、常用術語及公式
①揚程是指砂泵在單位重量的液體通過泵後所獲得能量。其值等於泵的吐出口總水頭與吸入口總水頭的數量。以符號H表示,單位為米液柱(m)。
H=Hd-Hs
式中:Hd=吐出口總水頭(m) Hs=吸入口總水頭(m)
HS=Z1-HfL1-Hi1
式中:HfL1=吸入口管段沿程水頭損失(m) Hi1=吸入口管段總局部水頭損失(m)Z1=吸入口液麵高度(m)Hd=Z2+HfL1+Hi2+ HV
式中:Z2=吐出口管段沿程水頭損失(m) HfL2=吐出口管段總局部水頭損失(i2=吐出口液麵高度(m) V=吐出口水頭擴散損失
式中:V2=管路平均流速(m/s) D=管路內徑(m) g=重力加速度 f=阻力係數   L=管路當量長度(包括彎頭和閥門損失當量)
F值可由公式計算得出,其中K為絕對粗糙度(mm),Re為雷諾數(純數值)。
管路中的當量長度L由直管長度和彎管的當量長度組成,彎管當量長度見下表:
 
當彎管的當量長度無法由表中查得時,可按公式計算得出。
式中ξB為彎管損失係數,當ξB=90°時取ξB=0.2-0.3。120°時損失係數為0.6ξB。135°時係數為0.5ξB
其它管路損失如擴散損失、收縮損失、閥門損失等因通常數量較少、損失較小在最初選型時可以忽略。但當管路中閥門或擴散管、收縮管數量較多時也應計算在內。
閘閥的水頭損失按其中ξT為閘閥損失係數,它隨著閥門的開度大小的變化而變化,對於全開4-12英寸的閘閥ξT值按下表查取:

閥的公稱直徑(英寸)
4
6
8
12
ξT
0.16
0.15
0.10
0.05



 
對吐出口有壓力要求,如壓慮機給料,水力旋流器給料等情況的,需要將下遊設備所需要的壓力值計算到泵的揚程內。
②流量
流量是指泵在單位時間內排出液體的數量。以符號Q表示,單位I/s或m3/h、m3/s.
③汽蝕餘量
汽蝕餘量的意思是在泵吸入口處單位重量的液體所具有的超過汽化壓力的富裕能量。以NPSH表示,單位為米液注(m)。
 
Hatm=泵安裝地點的大氣壓力。當進料箱為密閉容器時,應為容器內液麵的絕對壓力(m)
Hvap=泵輸送漿體的汽化壓力(m)
NPSHr為必需汽蝕餘量,由泵生產廠家根據試驗得出。泵在輸送灌注滿意常溫渣漿時,泵汽蝕性能對泵的使用沒有影響。但對於輸送高溫或高海拔地區或有吸上要求(且吸上高度較大時)泵的汽蝕性能就是一個必須要考慮的參數。通常要滿足 。
④功率
功率分為泵有效軸功率和原動機軸功率。
其中效軸功率  式中γ=漿體密度
 
反之則軸功率
原動機功率隊 KP為功率係數,通常P小於55Kw時取1.2,大於55Kw進取1.1。
 
⑤沉降流速
平均流速指管道內的平均流速 (吸入管路和吐出管路應單獨計算) 
⑥沉降流速
固體顆粒在管道中(一般指水平管道)隨著漿體平均流速的減小而分布越來越不均勻,當流速減小到某一值後,管道底部出現固定的或滑動的床麵。顆粒開始形成床麵時的流速稱為淤積流速。為保證漿體在管道中正常流動,必須使流速超過某一給定的最小值,此最小速度稱為臨界沉降流速,通常簡稱沉降流速(Vt)。一般沉降流速大於淤積流速。
計算沉降流速有兩個常用公式:
1、當管徑≤200mm時用杜拉德公式
式中FL=與粒徑,濃度有關的速度係數可由下圖查出: 

 
其餘粒徑時的係數值FL采用插值法求得。相同粒徑時的FL值,隨著體積濃度的增大而增大,當CV=30%時,FL達到最大值。濃度CV=35%時和25%時FL值相同,CV=40%時和CV=20%的FL值相同。以此類推,我廠現生產的渣漿泵係列推薦使用範圍,。超過此數值時使用壽命和可靠性將下降。 
FL值也可由公式計算得出,其中A值可由下表查出:

D50,mm
A值計算公式
相關係數
備注
0.01-0.6
=0.472
——
D50∈(0.01-3)
CV∈(0.05-0.4)
 
0.8
=0.417-0.028InCV
=0.971156
1.0
=0.038-0.028InCV
=0.9942
2.0
=0.234-0.07InCV
=0.9977
3.0
=0.130-0.092 InCV
=0.99987

2.當管徑>200mm時用凱夫公式
 
⑦中值粒徑
中值料徑是指試樣篩分時累積重量為50%的顆粒粒徑,以d50表示,單位mm或。它保證較該粒徑大的顆粒和小於該粒徑的顆粒的重量份額相同。
⑧漿體特性
漿體特性包括漿體的密度Sm,固體顆粒密度S,運動粘度,顆粒粒徑分布d,pH值,體積濃度CV,重量濃度CW,載體密度S1,中值粒徑d50。
二、選型過程
①首先要了解泵將要輸送的固體顆粒物及混合漿體的特性,明確現場使用要求。
②先配管路係統,並判斷是否會發生沉降。
③通過上述數據及第一節所述方法計算得出漿體的揚程和流量。
注意:通過以上各步計算得出的為實際使用的漿體揚程,但因現場使用時漿體的複雜性,目前我廠性能曲線上隻能用清水近似性能來表示,以求得其廣泛性。這就涉及到選用地將計算所得漿體數值轉換為清水數值的問題了。
在漿體向清水性能轉換時主要受影響的是揚程和效率,分別由下列兩公式:
HR=漿體揚程HM/清水揚程H
ER=漿體效率 /清水效率
通常情況下
 
式中CW為重量濃度,用百分數代入。
④繪製清水性能曲線。
⑤比對泵的NPSH值判斷是否可能發生汽蝕。
⑥根據固體顆粒物及漿體的特性選擇泵過流部件的材質。
⑦根據所繪製的清水性能曲線與我幫提供的性能曲線相比對,選出合適的泵型。並查出最大流量點的效率性能。
⑧計算軸功率(此過程需注意效率比ER),選擇原動機。
⑨根據現場場地情況和轉速、功率選擇安裝方式。泵常用安裝方式有以下幾種:
 
⑩選擇泵的密封方式,並計算軸封水的水量和水壓。配用合適軸封泵。
⑾從進口看可有A、B、C、D、E、F、G、K八個按裝角度。
B托架隻有A、C、E、G四個按裝角度。
B出口管方向不適於CV傳動。

 
⑿對泵的安裝尺寸有特殊要求的,如泵的吸入及吐出口法蘭尺寸,底座尺寸等。請在定貨前說明。
⒀當單台泵性能不能滿足使用要求時,允許串聯或並聯使用泵,對於泵的串聯有兩種基本方式:中間有給料池的,直接在管線上布置的。不論那種方式的串聯AG亚游集团推薦串聯使用的單台泵的揚程在選用時不超過其最高揚程的75%,這是通過長期的經驗積累得出的係數,在此係數下性價比通常是最高的(因泵的磨蝕使用壽命和泵的轉速是成3-6次方比的,揚程高則轉速必然也高,使用壽命就會受到影響)。串並聯使用時要求各並聯泵的性能點要匹配。
⒁對於其它複雜工況下使用時,請聯係AG亚游集团,AG亚游集团將竭誠為您提供協助選型及全方位的售前與售後服務。


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