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水泵知识

离心泵转速比的定义

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    离心泵的比转速,也是我国习惯采用的表达式。铭牌上标注的比转速是计算值取整后的整数。
    在欧美国家,习惯用Ns=nQ0.5/H0.75来表达,只是单位不同,计算值不同,本质上没有区别,其换算关系见表2—1所示。比转速的物理意义还可以这样理解:在一系列相似叶片泵中,当介质为水时,取出一台H=1m、N=lhp Q=0.075m3/s的泵作为标准泵,这台泵所具有的转速就等于该系列泵的比转速。
  表2—1比转速换算表
  公式
  3.65Nq0.5/H0.75
          NQ0.5/H0.75
    国别
    中(Ns)
    德(/Nq)
    日(Ns)
    英(Ns)
  美(Ns)
 单位
    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  数
    1
    0.274
    2.12
    12.9
    5.17
    14.15
    比转速是由相似定律导出的一个综合性参数,是工况的函数,对同一台泵来说,不同的工况就有不同的比转速。为了对不同类型的泵进行比较,采用最佳工况的比转速来代表这台泵。几何相似的泵,在各自最高效率点处的工况相似,故Ns应相等。对双吸离心泵,取流量的1/2;对多级离心泵,取单级扬程代入上式计算。
    2.比转速与性能的关系
    比转速与泵的性能曲线是密切相关的,从公式中可以看出,在流量和转速不变,吸人口尺寸大体相等的情况下,比转速低则扬程高。随着转速的增加,G一Q性能曲线由平坦到陡降,最后出现“阶梯”状,见表2—2所示。因为低比转速的泵具有较大的叶片出口安装角,H-Q曲线较平坦,但这时液流进入压出室时速度增大,变工况后产生的冲击损失较
大,故易出现驼峰曲线。所以比转速较大,H-Q曲线越陡。
    从表中还可以看出,Ns由小变大,n-Q性能曲线先是急剧上升,然后是下降的,最后也出现阶梯状;H-Q性能曲线先是较平坦高效区较宽,然后上升和下降都越来越急剧,高效区也越来越窄。
  3.比转速的用途
    比转速在泵的编号分类、相似设计和制定泵的系列化等方面均有重要的应用。通常按照比转速的大小,将泵分成低比转速、中比转速、高比转速离心泵,以及混流泵和轴流泵,见表2—2所示。低比转速的离心泵扬程较高,具有较大的叶轮出口直径D2,所以D2/D0值较大,轴面宽度b2较小,随Ns数值的增大,D2/D0值逐渐减小。低比转速的离心泵,多将叶片形状设计成柱面形的,因为这种叶轮流道狭长,叶片进口边与轴线基本平行,如表2—2所示,每条流线进口液流角基本相同,故叶片做成柱面形,以便于设计制造。当N。增加,流道加宽,这是为了增大叶片间通道面积,降低叶片进口圆周速度,提高抗汽蚀能力。同时采用叶片进口边向吸人口延伸,使各流线在进口处直径相差大些,减少冲击损失,此时每条流线进口安装角都不同,叶片逐渐向扭曲演变成为扭叶片。
    在相似设计时,只要按参数求出泵比转速,就可寻找比转速相等的优秀模型作为参考,
    进行相似放大缩小,减少设计中的盲目性。 
表2—2比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系
泵的类型
                      离心泵
    混流泵
    轴流泵
低比转速
中比转速
高比转速
比转速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
叶片形状
圆柱形叶片
  入口处扭曲
  出口处圆柱形
扭曲叶片
扭曲叶片
轴流泵翼型
 
   炼油厂常用装置所用离心泵的比转速大体统计如表2—3所示。
    表2-3炼油厂常用装置离心泵比转速
    装    置
    比转速
    装    置
    比转速
常减压装置500×l04t/a
    350×104t/a
    250×104t/a
    150×104t/a
催化裂化    120×104t/a
    60×104t/a
焦化
气体分馏
    56~107
    33~108
    26~9l
    25~77
    18~100
    20~83
    25~71
    9~58
叠合
铂重整
制氢
电精制
丙烷脱沥青
酮苯脱蜡
糠醛精制
酚精炼
    26~61
    9~89
    7~84
    45~107
    28~126
    22~53
    19~48
    15~57

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