A PRACTICAL APPROACH TO SPEED UP NPSHR PREDICTION OF CENTRIFUGAL PUMPS USING CFD CAVITATION MODEL
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离心泵的气蚀余量(最新版)目录1.离心泵气蚀余量的定义2.气蚀余量的重要性3.气蚀余量的计算方法4.气蚀余量的应用和影响因素5.离心泵气蚀余量的注意事项正文一、离心泵气蚀余量的定义离心泵气蚀余量是指离心泵在运行过程中,泵入口处液体所具有的总水头高出液体汽化压力的部分。
它也被称为净正吸上水头,用 npsh(net positive suction head)表示,国内用 h 表示。
气蚀余量是衡量离心泵抗汽蚀能力的重要参数,能够有效地防止泵的汽蚀现象。
二、气蚀余量的重要性气蚀余量对于离心泵的运行至关重要。
如果气蚀余量不足,液体在泵入口处就会发生汽蚀,导致泵性能下降,噪音增大,严重时可能损坏泵。
因此,保持足够的气蚀余量是确保离心泵正常运行的关键。
三、气蚀余量的计算方法气蚀余量的计算方法通常根据泵的吸入压力、操作温度、介质密度等因素来确定。
常见的计算公式为:h = (p - ρgh) / (ρ - ρ汽)其中,h 为气蚀余量,p 为泵入口处的绝对压力,ρ为液体密度,g 为重力加速度,h 为液体汽化压力。
四、气蚀余量的应用和影响因素气蚀余量在离心泵选型、设计和运行过程中具有重要作用。
在选型时,需要根据输送介质的特性和泵的工况条件,选择具有合适气蚀余量的泵。
在设计时,需要根据泵的工作条件,合理确定泵的结构和参数,以保证足够的气蚀余量。
在运行过程中,需要根据泵的实际工况,调整泵的运行参数,确保气蚀余量满足要求。
气蚀余量的影响因素主要有:液体的物理性质(如密度、粘度、汽化压力等)、泵的结构和参数(如叶轮形式、叶片数、泵转速等)、泵的运行条件(如吸入压力、流量、温度等)等。
五、离心泵气蚀余量的注意事项为确保离心泵的正常运行,应注意以下几点:1.选择合适的泵:在选型时,应根据输送介质的特性和泵的工况条件,选择具有合适气蚀余量的泵。
2.合理设计:在设计时,应根据泵的工作条件,合理确定泵的结构和参数,以保证足够的气蚀余量。
汽蚀比转速对离心泵性能与可靠性影响的探讨姜雪江(中国石化扬子石化分公司炼油厂设备管理科,江苏南京210048)离心泵的汽蚀比转速又称为吸入比转速,是衡量离心泵对内部回流敏感程度的一个指标,关系到离心泵的吸入水力与吸入性能,其值的大小影响离心泵的允许工作区与优先工作区的宽窄,关系到离心泵的选型与采购成本,同时对离心泵的效率与可靠性产生影响。
通常对汽蚀比转速设定限值目的是尽量选用高效率泵,同时防止泵振动超标、汽蚀等故障,选择合适的汽蚀比转速的泵,是保证泵组或泵送系统平稳高效、可靠性运行的前提。
现国内外泵设计专著或离心泵的相关标准和规范中,只是给出了汽蚀比转速的定义及计算公式,部分设计专著中对于汽蚀比转速与泵的抗汽蚀性能、泵效率及可靠性之间的关系有简单描述,至于其值的大小对离心泵全流量范围内的性能(如允许工作区域的宽窄)及设备可靠性的影响并未作详细论述。
在石化流程工业中,离心泵汽蚀比转速值的大小却真实影响到离心泵的选用成本、泵全流量范围内的性能及泵全寿命周期内的安全可靠性。
现国内外设计院、工程公司或用户普遍根据UOP规范、SH/T3139或SH/T3140标准及有关项目规定(如Q/SH-0700-2008)对所选泵的汽蚀比转速设定一个上限值,并且以此笼统判断一台泵的设计或选用是否合理;如所选泵的汽蚀比转速值超过限定值范围时,便不被认可或直接不可选用。
这样简单的理解及执行方式可能不合理或不严谨,有必要对汽蚀比转速对离心泵性能与可靠性的影响进行讨论,进而正确理解汽蚀比转速,灵活合理地选用离心泵。
1汽蚀比转速的定义、单位换算及泵吸入性能1.1API610标准第11版附录A对汽蚀比转速的定义汽蚀比转速S是离心泵在最大直径叶轮和在给定转速下,以最佳效率点的流量来计算,是一个与泵吸入性能相关的指数(或指标),汽蚀比转速用以下公式计算:S=N(Q)0.5/(NPSH3)0.75,(1)式中:S=汽蚀比转速,无量纲(m3/s,m);N=转速,r/min(即rpm);Q=叶轮每侧进口的流量,m3/s;NPSH3=泵必需汽蚀余量,m。
文章编号:1005~0329(2016)05~0056-04基于CFturb◦的离心泵扭曲叶轮设计方法的研究张素香1王承禄2孙铁1张丹3(1.辽宁石油化工大学,辽宁抚顺113001 ;2.镇海石化建安工程有限公司机械分公司,浙江宁波315200;3.辽河石油勘探局石油化工总厂,辽宁盘锦124022)摘要:针对传统离心菜叶轮,尤其是扭曲叶轮复杂的设计过程,提出一种新的设计方法,基于CF tur b o的离心菜扭曲叶轮参数化设计,C F tur b。
操作简单,设计思路清晰,便于实体的生成。
介绍了 C F tur b o的设计流程,建立三维模型,最后通过F lu e n t进行流场模拟分析,验证了模型的可行性。
关键词:F t u b o;离心菜扭曲叶轮;参数化设计;流场模拟中图分类号:T H12 文献标志码:A d o i:10.3969/j.issn.l005~0329.2016.05.012Study on the Design Method of Centrifugal Pump Twisted Impeller Based on CFturboZHANG Su-xiang1,Wang Cheng-Lu2,SUN Tie1,ZHANG Dan3(L L a o n in g Shihua U niversity,F ush un113001,C hina;2.Mechanery B rn c h Zhenhai Petrochemical Jianan Engineering Co.,L td.,Ningbo315200,C h in a;3.PetroChina L a o h e Petroleum Exploration Bureau G n e ra l P etro-chem ica P la n t,P a jin124022,C hina)A bstract:To overcome the com plex design process o f tra d itio n a l c e n trifu g a l pum p im p e lle r,esp ecially tw isted im p e lle r,a newm ethod o f the param etric design o f cen trifug al pum p im p e lle r based on C Fturbo was p u t fodesign ideas is cle a r and easy to generate e n tity.The design process o f C Fturbo was in tro d u c e d,a3D m odel was e sta b lish e d,fin a l-ly,th e fe a s ib ility o f the m odel was ve rifie d by using flu e n t to sim ulate and analyse the flo w fie ld.Key words :C Fturbo;t^visted im p e lle r o f ce n trifu g a l pum p;param e trical design;flo w fie ld sim ula tioni 前言由于离心泵结构简单、体积小、操作方便,被 广泛地应用在石油化工、城市给排水、农田灌溉等 领域。
粘度对离心泵性能影响最新标准的初析及粘液泵的选型经验魏宗胜1, 项伟 2(1.中国成达工程公司,成都610041; 2. 江苏海狮泵业制造有限公司,靖江214537)摘要:本文介绍了ANSI/HI 9.6.7-2010标准依据参数B用正、逆运算计算流量、扬程、效率修正系数的方法。
分析了用离心泵输送粘液时新旧标准修正的差别。
引用实验数据和计算,证明了离心泵输送粘液时,转速升高,效率修正系数增大,因此,在满足防汽蚀的条件下,应采用较高转速。
引用实验数据和计算表明,离心泵输送大流量高粘度介质时,效率修正系数应加大。
讨论了粘度对NPSH3的影响及其计算方法。
根据近年来的工程经验,对离心泵、旋壳泵用于输送粘液的若干问题加以总结,以期粘液泵的选型做到快捷、可靠、经济。
关键词:粘度;修正系数;NPSH3修正;ANSI标准;粘液泵;选型石化、轻工等行业经常遇到粘度比水大的液体,离心泵选型时,因泵的性能曲线图均用常温清水测试得到的,因此应按粘液工况进行修正,查取流量、扬程和效率的修正系数,选出相当的清水性能泵,三个修正系数的取值就决定了粘液泵的选型正确与否。
目前国内广泛采用的美国水力学会离心泵输送粘性介质性能修正标准[1,2]是依据1960年前小型油泵实验数据编制的。
试验油泵的流量小,扬程不高,油粘度范围也很窄,用外推法绘制出的性能修正系数图中流量和粘度范围太大,缺乏足够的实验数据支持。
两张性能修正系数图上,流量用对数坐标,扬程线和粘度线不规则排列,使用时插值不准,误差大,人工绘制输送粘液的性能曲线图,速度慢。
国内外大量的实验研究和工程实践证明,输送大流量高粘度粘液时,旧标准过于保守,也未考虑转速的影响,造成所选泵和电机过大,不经济。
旧标准也未涉及必需汽蚀余量NPSH3的修正。
为改进已用了四十多年的泵送粘液的性能修正旧标准,美国水力学会组建了有世界十多家著名泵和化工公司参加的编制组,采纳了全球多年来大量试验数据和研究成果,使编制的新标准有输送粘液的大量实验数据支撑,该标准提出了性能修正的正、逆运算及汽蚀余量NPSH3修正的计算式, 适应了电算之需。
液体泵术语空化作用(Cavitation)----当NPSHa < NPSHr时,流体中小气泡形成并剧烈内裂的过程。
死区(Dead Head)----关断泵送功能后,泵仍继续运转而不至损坏的能力。
建议此性能仅用于离心泵。
密度(Density)----单位体积的重量,常用表示单位有:磅/立方英尺或克/立方厘米。
淹没充液法(Flooded Suction)----液体在重力作用下从高于泵入口位置的液面流入泵中。
安装离心泵时建议考虑此法。
流量(Flow)----表示泵送液体体积大小的量纲。
常用表示单位为加仑/小时(GPH),加仑/分钟(GPM),升/分钟或毫升/分钟。
流体(Fluids)---- 包括液体、气体及液体、固体和气体的混合体。
本产品样本目录中的术语“流体” 和“液体”均表示纯液体或液体与气体或固体的混合体,其在泵应用场合中的性能大体相同。
压头(Head)---表示压力的量纲。
离心泵的压头单位为英尺,用以表示泵送水柱高度(不计摩擦损失)。
压力(Pressure)----某一液体作用在容器壁或管壁上的力。
常用表示单位为磅/平方英寸(psi)。
灌泵(Prime)----当液体源的液位低于泵的安放高度时,给泵灌注液体使其启动。
通过进液管线上的底阀,或泵内的阀或小室将灌注的液体保持在泵中。
密封装置(Seals)----装在泵壳和/或泵轴上、防止泵中液体泄漏的装置。
自吸泵(Self-Priming)----能自行将液面低于泵入口位置的液体抽吸上来(吸升)的泵。
与其相对照的是采用淹没充液的泵。
比重(Specific Gravity)----某一特定体积的液体重量与相同体积的纯水重量之比。
泵送较重的液体(比重大于1.0)时所需的驱动功率也相应增大。
静扬升压头(Static Discharge Head)----从泵入口位置到被扬升流体达到最高点位置的垂线距离,表示单位为英尺。
粗滤器(Strainer)----安装在泵入口处、防止异物进入泵中损坏机件的装置。