如何读取正排量泵曲线

在这个101博客中,我们将向您展示如何阅读正排量(PD)泵曲线,以便您可以基于您的泵的选择关于您申请的具体需求。无论放电压力如何,PD泵都以给定的速度(每分钟转数 - RPM转换为RPM)。正排量泵曲线为您提供所需的信息,以确定泵在影响泵性能的条件下产生流量的能力。

PD泵有多种机械设计,举几个例子:

阿法拉伐旋转叶泵动画

阿尔法拉瓦尔Optilobe系列PD泵

一个泵曲线回答了泵选型过程中的几个重要问题:

  1. 泵的流量是多少?
  2. 滑差对泵性能的影响有多大?
  3. 预期压力需要多少HP ?
曲线通过显示几个重要变量的交点来回答这些问题,包括容量、工作马力、粘性马力和所需净正吸头(NPSHr)。

能力

容积,如图1所示,是一个泵可以以RPM置换的流体的体积。

随着RPM的增加,泵流量增加,从0加仑每分钟或(GPM)在0 RPM,到约130 GPM在500 RPM。

图1.PD泵曲线表示泵容量,在水平线上,单位为每分钟。在本例中,曲线表示每分钟加仑(加仑分)升每分钟(LPM)在左边距和垂直线表示泵的速度在每分钟转数
如何阅读正排量泵曲线图1
图1

泵选择中粘度的重要性

容积泵在给定的泵速下提供恒定的流体流动。然而,当粘度增加时,流动阻力增加,因此要保持系统在更高粘度下流动,泵需要更大的马力。

低粘度还会以滑移的形式影响泵的性能。滑动是从泵的排出侧的低粘度流体的内部再循环回到泵的吸入侧。PD泵中的滑移量受到流体粘度和排出压力的影响。

随着排出压力的增加,保持粘度不变,更多的流体从泵的排出侧滑向泵的吸入侧,因此泵必须以较高的转速旋转以保持输出。

在图1中。如图2所示,正排量泵曲线显示粘度对滑动的影响与校正图。随着粘度和压力的变化,滑动校正表明流量从约7gpm的高度降至约3.5gpm的低。一旦粘度超过1000cps,液体卫生泵中的单位基本上不会发生。如果滑移不是一个因素,使用0psi管道来确定流量。

由于PD泵产生的流量是用来输送粘度较高的流体的,因此选择PD泵需要分析影响流体输送的三个关键因素:

流体的动态粘度,密度,和应对剪切。

图2所示。滑移校正考虑了泵性能的变化,同时考虑了流体粘度(流动阻力)和排放压力。
如何阅读正排量泵曲线图2
图2

动态粘度

动态粘度是流体流动阻力的量度。仅凭常识,我们可以想象水的粘性,或流动阻力,比玉米糖浆小,所以玉米糖浆的粘度比水高。我们用绝对粘度(也称为动态粘度)来测量内部流动阻力。在泵内剪切条件下,或剪切速率大于或等于800 s-1(倒数秒)时,粘度保持一致是至关重要的。通过以下对比可以看出,不同流体的粘度差异差异很大:

  • 在室温下,水的绝对粘度约为1厘泊。
  • 在室温下,玉米糖浆的绝对粘度约为5,000厘泊(CPS)

密度

密度是用体积来衡量流体的重量。例如,水的密度比玉米糖浆小,所以如果你把等量的水和玉米糖浆放在一起,玉米糖浆会比水重。此外,由于水和玉米糖浆的密度不同,如果水混合在一起,会浮在玉米糖浆上面。下面的对比显示了水和玉米糖浆在密度上的差异,单位是千克每立方米:

  • 水的密度:1 g/cm³或997 kg/m³
  • 玉米糖浆密度:1.38 g/cm³或1380 kg/m³

剪切

Shear-sensitive液体在压力下改变粘度,比如当它们被泵内的叶轮撞击时。有些液体随着力的增加粘度变小(称为剪切增稠),而另一些液体随着力的增加粘度变大(称为剪切增稠)。

相比之下,牛顿液体,如水,无论剪切与否,都不会改变它们的粘度。

然而,剪切敏感物质通过生产线的粘度是变化的。常见的剪切敏感物质包括番茄酱、洗发水和聚合物;在番茄酱的加工过程中,随着剪切的增加,番茄酱的粘度降低。

继续伴随番茄酱处理示例,下一节讨论了有关其他重要信息泵的曲线工作马力(WHP)、粘性马力(VHP)和所需净正吸头(NPSHr)。

制动马力

当您尺寸为PD泵时,选择正确的制动马力将很重要。制动马力(必和必拓)是泵克服排出压力所需的功率。BHP由工作马力(WHP)和粘性马力(VHP)相加决定。

BHP = WHP + VHP

要正确地分析制动马力,你必须看工作马力与粘性马力。

工作能力

工作马力(WHP)是考虑到系统组件的预期压降,所选PD泵实现所需流量所需的马力。组件,如阀门热交换器, 和过滤器/过滤器,等等。WHP有时被称为外部马力。

为了确定WHP,请找到预期压差(PSI)和RPM的交点,如图3所示。回想一下,所需的RPM是由于所需的流量加上滑差校正(如果有的话)的结果。

图3所示。工作马力(WHP),是操作容积泵所需的马力。当泵的排出侧压力增加时,泵需要额外的马力来运转。例如,在300rpm和150psi时,泵需要6.7的工作马力。
如何阅读正排量泵曲线图3
图3

粘性马力

在不同粘度下保持泵的能力需要满足最小马力,如图4所示。考虑到泵内流体的粘度,有一定的最小马力要求迫使泵的旋转部件转动。VHP有时被称为内部马力

要得到应用程序所需的马力,请添加WHP和VHP。

  • 你流泪= 6.7
  • 介绍= 4
  • 所需HP为6.7 + 4 = 10.7
图4所示。粘性马力(VHP)是使泵内的流体与泵内的旋转部件发生碰撞所需要的动力。在300 RPM和500 CPS粘度下,泵需要4 VHP。
如何读取正排量泵曲线图4
图4

所需的净正吸入压头

最后,曲线显示NPSHR,它代表所需的净正吸头。NPSHr是为避免空化而在泵的吸入侧所需要的最小压力。空化是形成充满蒸汽的空腔或气泡,这些空腔或气泡会迅速膨胀和坍塌,造成泵和/或工艺管道的损坏。NPSHr由泵的大小决定。

净正吸头可用(NPSHA),由过程管道决定。您总是希望NPSHA大于NPSHR。如图5所示,PD泵的速度越低,NPSHR的速度越低。

图5。如果没有足够的净正吸力,泵就会出现空化现象,影响泵的性能和寿命。NPSHr随转速(RPM)而变化。
如何读取正排量泵曲线图5
图5.

头是什么?

扬程的定义是泵将水垂直向上提升的高度。根据工艺管道的布局,水会以可预测的速度产生阻力,因此我们可以计算出扬程,即为了排水,泵必须克服的压差。常用的单位是英尺头和磅每平方英寸。如图6所示,每2.31英尺的水头等于1psi的压力。

PSI的公式:压头英尺/ 2.31 = PSI

什么是总动态头?

虽然泵曲线可以帮助您选择合适的泵,但首先必须知道应用程序的总动态扬程。

总动态头(TDH)是泵的吸入侧的压力或PSI的量(也称为静电升降机),加上总共1)高度,流体将被泵送加2)摩擦损失引起的内部管道粗糙度或腐蚀。

TDH =静高度+静升力+摩擦损失

  • 静升力是指水在到达泵的吸力侧之前上升的高度。
  • 静高度是泵排出侧的管道所达到的最大高度)。
  • 摩擦损失(或水头损失)是在给定的流量下,由于管道内的摩擦而造成的损失。
泵头的脚
图6.每2.31英尺的头部造成1 psi的压力。

下一个步骤

在处理器时,您需要一个泵,可从点A到A点B安全,有效地传输产品。但是通过各种各样的泵,电机和应用,挑选右泵可能很困难。

那是我们进来的地方!


CSI是卫生工业过程中泵送技术的规范、选型和供应方面的专家。今天与我们知识渊博的泵团队交谈,并对您的下一次泵采购充满信心!

关于CSI

Central States Industrial Equipment (CSI) is a leader in distribution of hygienic pipe, valves, fittings, pumps, heat exchangers, and MRO supplies for hygienic industrial processors, with four distribution facilities across the U.S. CSI also provides detail design and execution for hygienic process systems in the food, dairy, beverage, pharmaceutical, biotechnology, and personal care industries. Specializing in process piping, system start-ups, and cleaning systems, CSI leverages technology, intellectual property, and industry expertise to deliver solutions to processing problems. More information can be found atwww.xxshagua.com

为卫生应用选择正确的泵的指南

本指南适用于工程师,生产经理或任何涉及药物,生物技术和其他超清洁应用的适当泵选择的人。

为卫生应用选择正确的泵的指南

阅读指导