Sissejuhatus
Paljudes tööstusharudes kasutatakse viskoosse vedeliku transportimiseks sageli tsentrifugaalpumpasid.Sel põhjusel puutume sageli kokku järgmiste probleemidega: kui palju on maksimaalne viskoossus, mida tsentrifugaalpump suudab taluda;Mis on minimaalne viskoossus, mida tuleb tsentrifugaalpumba töövõime tagamiseks korrigeerida.See hõlmab pumba suurust (pumpatav vooluhulk), erikiirust (mida madalam on erikiirus, seda suurem on ketta hõõrdekadu), rakendust (süsteemi rõhunõuded), ökonoomsust, hooldatavust jne.
See artikkel tutvustab üksikasjalikult viskoossuse mõju tsentrifugaalpumba jõudlusele, viskoossuse paranduskoefitsiendi määramist ja küsimusi, mis vajavad tähelepanu praktilises insenerirakenduses koos asjakohaste standardite ja inseneripraktika kogemustega, ainult viitamiseks.
1. Maksimaalne viskoossus, mida tsentrifugaalpump suudab taluda
Mõnes välismaises allikas on tsentrifugaalpumba maksimaalseks viskoossuse piirväärtuseks seatud 3000–3300 cSt (sentisea, mis vastab mm ²/s).Selle teema kohta oli CE Petersenil varasem tehniline dokument (avaldatud Vaikse ookeani energialiidu koosolekul 1982. aasta septembris) ja ta esitas argumendi, et tsentrifugaalpumba maksimaalset viskoossust saab arvutada pumba väljalaskeava suuruse järgi. otsik, nagu on näidatud valemis (1):
Vmax = 300 (D-1)
kus Vm on pumba maksimaalne lubatud kinemaatiline viskoossus SSU (Saybolt universaalne viskoossus);D on pumba väljalaskeotsaku läbimõõt (tollides).
Praktilises inseneripraktikas saab seda valemit kasutada rusikareeglina.Guan Xingfani kaasaegne pumba teooria ja disain väidab, et: üldiselt sobib labapump pumpamiseks viskoossusega alla 150 cSt, kuid tsentrifugaalpumpade puhul, mille NPSHR on palju väiksem kui NSHA, saab seda kasutada viskoossusega 500–600 cSt;Kui viskoossus on suurem kui 650 cSt, väheneb tsentrifugaalpumba jõudlus oluliselt ja see ei sobi kasutamiseks.Kuna aga tsentrifugaalpump on mahupumbaga võrreldes pidev ja pulseeriv ning ei vaja kaitseklappi ja voolu reguleerimine on lihtne, on keemiatootmises levinud ka tsentrifugaalpumpade kasutamine, mille viskoossus ulatub 1000 cSt-ni.Tsentrifugaalpumba ökonoomne kasutusviskoossus on tavaliselt piiratud umbes 500 ct-ga, mis sõltub suuresti pumba suurusest ja rakendusest.
2. Viskoossuse mõju tsentrifugaalpumba jõudlusele
Rõhukadu, tiiviku hõõrdumine ja sisemine lekkekadu tiivikus ja tsentrifugaalpumba juhtlaba/spiraalvoolu kanalis sõltuvad suuresti pumbatava vedeliku viskoossusest.Seetõttu kaotab kõrge viskoossusega vedeliku pumpamisel veega määratud jõudlus oma efektiivsuse. Söötme viskoossus mõjutab oluliselt tsentrifugaalpumba jõudlust.Võrreldes veega, mida suurem on vedeliku viskoossus, seda suurem on antud pumba vooluhulk ja rõhukadu antud kiirusel.Seetõttu liigub pumba optimaalne efektiivsuspunkt väiksema vooluhulga poole, vooluhulk ja tõstekõrgus vähenevad, voolutarve suureneb ja efektiivsus väheneb.Valdav enamus kodumaisest ja välismaisest kirjandusest ja standarditest ning inseneripraktika kogemustest näitavad, et viskoossus mõjutab pumba väljalülituspunktis vähe pead.
3. Viskoossuse paranduskoefitsiendi määramine
Kui viskoossus ületab 20 cSt, on viskoossuse mõju pumba jõudlusele ilmne.Seetõttu tuleb praktilistes insenerirakendustes, kui viskoossus jõuab 20 cSt-ni, tsentrifugaalpumba jõudlust korrigeerida.Kui viskoossus on aga vahemikus 5–20 cSt, tuleb kontrollida selle jõudlust ja mootori sobivust.
Viskoosse keskkonna pumpamisel tuleb vee pumpamisel karakteristikukõverat muuta.
Praegu on riigisiseste ja välismaiste standardite (nagu GB/Z 32458 [2], ISO/TR 17766 [3] jne) viskoossete vedelike jaoks kasutatavad valemid, diagrammid ja parandusetapid põhiliselt Ameerika Hydraulic standarditest pärit. Instituut.Kui on teada, et pumba edastusaine jõudlus on vesi, annab American Hydraulic Institute standard ANSI/HI9.6.7-2015 [4] üksikasjalikud parandusetapid ja asjakohased arvutusvalemid.
4. Insenerirakenduse kogemus
Alates tsentrifugaalpumpade väljatöötamisest on pumbatööstuse eelkäijad võtnud kokku mitmesuguseid meetodeid tsentrifugaalpumpade jõudluse muutmiseks veest viskoosse keskkonnani, millest igaühel on oma eelised ja puudused:
4.1 AJStepanoffi mudel
4.2 Paciga meetod
4.3 Ameerika Hüdraulikainstituut
4.4 Saksamaa KSB meetod
5. Ettevaatusabinõud
5.1. Kohaldatav kandja
Teisendustabel ja arvutusvalem kehtivad ainult homogeense viskoosse vedeliku puhul, mida tavaliselt nimetatakse Newtoni vedelikuks (nt määrdeõliks), kuid mitte Newtoni vedelikule (nt kiudainetega vedelik, koor, paberimass, söeveesegude vedelik jne) .)
5.2 Kohaldatav vool
Lugemine pole praktiline.
Praegu on kodu- ja välismaal kasutatavad parandusvalemid ja -graafikud empiiriliste andmete kokkuvõte, mida piiravad katsetingimused.Seetõttu tuleks praktilistes insenerirakendustes pöörata erilist tähelepanu: erinevate vooluvahemike jaoks tuleks kasutada erinevaid parandusvalemeid või diagramme.
5.3 Kohaldatav pumba tüüp
Muudetud valemid ja diagrammid kehtivad ainult tsentrifugaalpumpade puhul, millel on tavaline hüdrokonstruktsioon, avatud või suletud tiivikud ja mis töötavad optimaalse efektiivsuspunkti lähedal (mitte pumba kõvera kaugemas otsas).Spetsiaalselt viskoossete või heterogeensete vedelike jaoks mõeldud pumbad ei saa neid valemeid ja diagramme kasutada.
5.4 Kohaldatav kavitatsiooni ohutusvaru
Suure viskoossusega vedeliku pumpamisel peab NPSHA ja NPSH3 omama piisavat kavitatsiooni ohutusvaru, mis on suurem kui mõnes standardis ja spetsifikatsioonis (nt ANSI/HI 9.6.1-2012 [7]) ette nähtud.
5.5 Muud
1) Viskoossuse mõju tsentrifugaalpumba jõudlusele on raske täpse valemiga arvutada või diagrammiga kontrollida ning seda saab teisendada ainult katsest saadud kõveraga.Seetõttu tuleks praktilistes insenerirakendustes (võimsusega) sõiduvarustuse valimisel kaaluda piisava ohutusvaru reserveerimist.
2) Toatemperatuuril suure viskoossusega vedelike puhul, kui pump (nt rafineerimistehase katalüütilise krakkimise üksuse kõrgtemperatuuriline lägapump) käivitatakse normaalsest töötemperatuurist madalamal temperatuuril, on pumba mehaaniline konstruktsioon. (näiteks pumba võlli tugevus) ning ajami ja siduri valimisel tuleks arvesse võtta viskoossuse suurenemisest tekkiva pöördemomendi mõju.Samal ajal tuleb märkida, et:
① Lekkekohtade (võimalike õnnetuste) vähendamiseks tuleb võimaluse korral kasutada üheastmelist konsoolpumpa;
② Pumba kest peab olema varustatud isolatsioonisärgi või soojuse jälgimisseadmega, et vältida keskmise tahkumist lühiajalise seiskamise ajal;
③ Kui seiskamisaeg on pikk, tuleb kestas olev keskkond tühjendada ja puhastada;
④ Selleks et vältida pumba lahtivõtmist viskoosse keskkonna tahkumise tõttu normaaltemperatuuril, tuleks pumba korpuse kinnitusdetailid aeglaselt lõdvendada, enne kui keskkonna temperatuur langeb normaalsele temperatuurile (põletamise vältimiseks pöörake tähelepanu personalikaitsele ), nii et pumba korpust ja katet saab aeglaselt eraldada.
3) Viskoosse vedeliku transportimiseks tuleb võimalusel valida suurema erikiirusega pump, et vähendada viskoosse vedeliku mõju selle jõudlusele ja parandada viskoosse pumba efektiivsust.
6. Järeldus
Söötme viskoossus mõjutab suuresti tsentrifugaalpumba jõudlust.Viskoossuse mõju tsentrifugaalpumba jõudlusele on raske täpse valemiga arvutada või diagrammiga kontrollida, seega tuleks pumba jõudluse korrigeerimiseks valida sobivad meetodid.
Ainult siis, kui pumbatava keskkonna tegelik viskoossus on teada, saab seda täpselt valida, et vältida paljusid kohapealseid probleeme, mis on põhjustatud pakutava viskoossuse ja tegeliku viskoossuse suurest erinevusest.
Postitusaeg: 27. detsember 2022