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  論罐內(nèi)泵的性能參數(shù)

  發(fā)布時間：2021-10-27

  罐內(nèi)泵的性能參數(shù)是如何的？

  （1）流量

  又稱排量、揚水量等，是指在單位時間內(nèi)排出流體的數(shù)量，有體積單位和質(zhì)量單位兩種表示方法。

  體積流量用Q表示，單位為：m3/s、m3/h和L/s。

  質(zhì)量流量用G表示，單位為：t/h，kg/h。

  G=ρ·Q；ρ：流體的密度：kg/m3。

  （2）揚程

  單位質(zhì)量流體所獲得的能量，又稱總揚程或全揚程，用H表示，單位為kg·m/kg=m。

  對于高壓泵，也可近似用泵的入口壓力和出口壓力差（P2-P1）表示揚程的大小，此時則有：H=104（P2-P1）/ ρ，其中，P2：泵的出口壓力kg/cm2，P1：泵的入口壓力kg/cm2。

  （3）轉(zhuǎn)數(shù)

  通常指泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)，用n表示，單位rpm；

  （4）功率

  指泵的軸功率，即原動機傳給泵的功率用N表示，單位kW，也即泵的質(zhì)量流量乘以揚程：kg/s×m=G×H=ρ·Q·H。

  （5）汽蝕現(xiàn)象

  葉輪機械通過旋轉(zhuǎn)葉輪做功，如輸送的流體介質(zhì)為液體，則使液體能量（動能和壓能）增加。在葉輪與流體相互作用的過程中，速度和壓力是相互轉(zhuǎn)化的。通常入口處壓力最低，速度最大，如果此處液體的壓力等于或低于在該溫度下液體的氣化壓力，就會有蒸汽及溶解在液體中的氣體從液體中大量溢出，形成蒸汽與氣體的混合物——小氣泡，如LNG泵中則為甲烷和溶解在LNG中的輕烴組分或氮氣的混合物）。在到達高壓區(qū)時，由于氣泡內(nèi)是氣化壓力，而氣泡周圍大于氣化壓力，產(chǎn)生了壓差，在此壓差的作用下，氣泡破裂而重新凝結(jié)。在凝結(jié)的過程中，液體質(zhì)點從四周向氣泡中心加速運動，質(zhì)點間相互碰撞，產(chǎn)生很高的局部壓力，從而引發(fā)運行過程中的噪音和振動，并伴隨流量、揚程和效率的降低，同時降低泵的使用壽命。

  
  

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  罐內(nèi)泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？

  發(fā)布時間：2021-10-27

  罐內(nèi)泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的？

  罐內(nèi)泵通過葉輪對流體介質(zhì)做功，與風(fēng)機、離心壓縮機等的機械可通稱為葉輪機械。通常由葉輪、軸、蝸殼及密封機構(gòu)等組成。其工作時，由原動機帶動軸和葉輪旋轉(zhuǎn)，流體介質(zhì)隨葉輪作圓周運動，在離心力的作用下自葉輪中心向外拋出，從葉輪獲得了壓能和速度能，流體介質(zhì)在蝸殼（或擴壓器）等靜止部件中將部分速度能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能。此外，流體自葉輪中心被拋出的同時在葉輪中心部分形成低壓區(qū)，與流體進口形成壓力差，從而保證流體能夠源源不斷被吸入，并以一定的壓力和速度被排出。

  （1）葉輪

  葉輪是將原動機的能量傳給流體介質(zhì)的部件，通常葉輪由前蓋板、后蓋板、葉片和輪轂組成。如果沒有前蓋板則成為半開葉輪，同時沒有前蓋板和后蓋板則稱為開始葉輪，前、后蓋板都有的葉輪成為閉式葉輪。此外按照葉片的彎曲方向是否與葉輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，可分為前向葉輪（可獲得更大的壓比）、后向葉輪（可獲得更大的靜壓能）和徑向葉輪（在犧牲效率的條件下可獲得更平直的揚程曲線）。

  （2）罐內(nèi)泵體

  罐內(nèi)泵體通常包括吸入段、中段和吐出段，需要有一定的強度和密封性，為保證在運轉(zhuǎn)過程中不變形需要有一定的剛度。罐內(nèi)泵體是由許多零件組成，為此在安裝過程中要確保各零件的同心度和接觸面的垂直度。

  罐內(nèi)泵殼可分為軸向剖分和徑向剖分兩種，單級罐內(nèi)泵的殼體都是蝸殼式的，多級罐內(nèi)泵徑向剖分殼體一般為環(huán)形或圓形。蝸殼式罐內(nèi)泵殼內(nèi)腔呈螺旋式液道，用以收集從葉輪中甩出的液體，并引向擴散管至罐內(nèi)泵出口，蝸殼承受全部工作壓力和液體的熱負(fù)荷。

  （3）密封環(huán)

  密封環(huán)的作用是防止罐內(nèi)泵的內(nèi)泄漏和外泄漏，由耐磨材料制成的密封環(huán)，鑲于葉輪前后蓋板和罐內(nèi)泵殼上，磨損后可以更換。

  （4）軸和軸承

  罐內(nèi)泵軸一端固定葉輪、一端安裝聯(lián)軸器。根據(jù)罐內(nèi)泵的大小，軸承可選用滾動軸承和滑動軸承。

  （5）軸封

  軸封一般有機械密封和填料密封兩種。一般罐內(nèi)泵設(shè)計成既可裝填料密封又可裝機械密封結(jié)構(gòu)。

  
  

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  P2K往復(fù)泵、X9往復(fù)泵等往復(fù)泵流量調(diào)節(jié)，有幾種方法

  發(fā)布時間：2021-10-20

  P2K往復(fù)泵、X9往復(fù)泵等往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)有幾種方法呢？

  離心泵可用出口閥門來調(diào)節(jié)流量，對于往復(fù)泵此法卻不能采用，因為往復(fù)泵的流量只與活塞的直徑、行程和往復(fù)次數(shù)有關(guān)，與管路特性無關(guān)。安裝調(diào)節(jié)閥非但不能改變流量，還會造成危險，一旦出口閥門完全關(guān)閉，泵缸內(nèi)的壓力將急劇上升，導(dǎo)致機件破損或電動機燒毀。

  往復(fù)泵的流量調(diào)節(jié)方法主要有以下幾種：

  1）改變泵的沖次

  機械傳動的往復(fù)泵，當(dāng)驅(qū)動機的轉(zhuǎn)速可變時，可以改變驅(qū)動機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)泵的沖次，使泵的沖次在額定沖次與最小沖次之間變化，以達到調(diào)節(jié)流量的目的。對于有變速機構(gòu)的泵機組，可通過調(diào)節(jié)變速比來改變泵的轉(zhuǎn)速。應(yīng)當(dāng)注意的是：在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的過程中，必須使泵壓不超過該級缸的極限壓力。

  2）調(diào)節(jié)泵的沖程

  調(diào)節(jié)泵的沖程就是在其他條件不變的情況下，改變往復(fù)泵活塞的移動距離，使活塞每一轉(zhuǎn)的行程容積發(fā)生變化，從而達到流量調(diào)節(jié)的目的。常用的方法就是通過改變曲柄銷的位置、調(diào)節(jié)柱塞與十字頭連接處的間隙或采用活塞行程調(diào)節(jié)機構(gòu)來改變活塞的行程。活塞行程調(diào)節(jié)機構(gòu)可進行無級調(diào)節(jié)，計量泵多用這種調(diào)節(jié)方式，其流量可以實現(xiàn)0~100%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

  3）旁路調(diào)節(jié)

  在泵的排出管線上并聯(lián)旁路管路，將多余的液體從泵出口經(jīng)過旁路管返回吸入罐或吸入管路。改變旁路閥門的開度大小，即可調(diào)節(jié)往復(fù)泵的流量。

  1—旁路閥；2—安全閥

  旁路調(diào)節(jié)并沒有改變泵的總流量，只是改變了流量在排出管路與旁路之間的分配，對于流量變化幅度較小的經(jīng)常性調(diào)節(jié)非常方便，生產(chǎn)上常用于壓力較低的泵的流量調(diào)節(jié)。但這種方法產(chǎn)生較大的附加能量損失，從能耗的角度看是不經(jīng)濟的，特別是高壓泵，旁路調(diào)節(jié)浪費大量的能量。旁路調(diào)節(jié)也可作為緊急降壓的一種手段。

  4）更換不同直徑的缸套

  設(shè)計往復(fù)泵時，通常把缸套直徑分成若干等級，各級缸套的流量大體上按等比級數(shù)分布，即前一級直徑較大的缸套的流量與相鄰下一級直徑較小缸套的流量比近似為常數(shù)。根據(jù)需要，選用不同直徑的缸套就可以得到不同的流量。

  5）減少泵的工作室

  在其他調(diào)節(jié)方法不能滿足要求時，現(xiàn)場有時采用減少泵工作室的方法來調(diào)節(jié)往復(fù)泵流量。其方法是打開閥箱，取出幾個排出閥或吸入閥，使有的工作室不參加工作，從而減小流量。該方法的缺點是加劇了流量和壓力的脈動。實踐證明：在這種非正常工作情況下，取下排出閥比取下吸入閥造成的波動小，對雙缸雙作用泵來講，取下靠近動力端的排出閥引起的壓力波動較小。

  蒸汽往復(fù)泵的流量可通過蒸汽壓力和蒸汽量來控制行程數(shù)進行調(diào)節(jié)，也可通過調(diào)節(jié)配汽機構(gòu)中的螺母，調(diào)節(jié)游隙來控制行程長度進行調(diào)節(jié)。

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  P2K往復(fù)泵、X9往復(fù)泵等往復(fù)泵的5大工作特點

  發(fā)布時間：2021-10-20

  P2K往復(fù)泵、X9往復(fù)泵等往復(fù)泵是發(fā)展最早的動力機械，屬于容積泵的一種，依靠活塞（或柱塞）的往復(fù)運動，使泵缸工作室容積發(fā)生周期性變化，把原動機的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的壓力能。它的突出優(yōu)點是：可獲得高的排壓，且流量與壓力無關(guān)，吸入性能好，效率高，泵的性能不隨壓力和輸送介質(zhì)黏度的變化而變化。常用于高壓下輸送高黏度、大密度、高含砂量和高腐蝕性的液體，而流量相對較小的場合。

  01 往復(fù)泵的工作原理

  如圖1所示，往復(fù)泵結(jié)構(gòu)通常由兩大部分組成：一部分是直接輸送液體，把機械能轉(zhuǎn)換為液體壓力能的液力端，另一部分是將原動機的能量傳給液力端的傳動端。液力端主要包括液缸體、活塞（或柱塞）、吸入閥和排出閥等部件，吸入閥與排出閥均為單向閥；傳動端主要有曲柄、連桿、十字頭等部件。活塞、吸入閥及排出閥構(gòu)成的空間稱為泵的工作室。

  往復(fù)泵的工作原理可分為吸入和排出兩個過程。當(dāng)曲柄以角速度w逆時針旋轉(zhuǎn)時，活塞從左止點（外止點，即活塞離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠(yuǎn)處）開始向右移動，液缸工作室容積增大，壓力降低，吸入罐中液體在壓力差的作用下克服吸入管路和吸入閥等的阻力損失進入液缸中，開始吸入過程，直到活塞運行到右止點，吸入過程結(jié)束；當(dāng)曲柄轉(zhuǎn)過180°以后，活塞開始從右止點（內(nèi)止點）向左移動，液缸工作室容積減小，液體受到擠壓，而通常情況下認(rèn)為液體是不可壓縮的，于是泵缸內(nèi)液體壓力急劇增加，在這一壓力作用下吸入閥關(guān)閉而排出閥被打開，泵缸內(nèi)液體在泵內(nèi)外壓差的作用下被排送到排出管路中，這個過程稱為排出過程，直到活塞運行到左止點，排出過程結(jié)束。活塞在原動機帶動下，來回往復(fù)一次，完成一次吸入過程和一次排出過程，稱為一個工作循環(huán)。當(dāng)往復(fù)泵的曲柄以角速度w不停地旋轉(zhuǎn)時，往復(fù)泵就不斷地吸入和排出液體。

  內(nèi)、外兩止點之間的距離，稱為活塞的行程或沖程，用S表示。活塞往復(fù)一次，稱為一個沖程（或沖次）。行程S與曲柄半徑R的關(guān)系為S=2R。

  02 往復(fù)泵的工作特點

  從往復(fù)泵的工作原理可以看出，往復(fù)泵有以下工作特點：

  1）流量與揚程無關(guān)

  往復(fù)泵的流量只與活塞的直徑D、行程S和往復(fù)次數(shù)n有關(guān)，而與泵的揚程無關(guān)。往復(fù)泵在排出管路中任何壓力下，其流量基本是不變的，流量與揚程的關(guān)系曲線基本是一條直線。但在高壓時，由于泄漏損失增加，流量稍有減少。因此，往復(fù)泵不能像離心泵那樣，用調(diào)節(jié)排出閥改變排出壓力的辦法來調(diào)節(jié)流量。另外，由于往復(fù)泵的流量與排出壓力無關(guān)，往復(fù)泵適于輸送黏度比較大的液體。

  2）具有自吸能力

  往復(fù)泵啟動前不像離心泵那樣需要先行灌泵，能自行吸入液體。但實際使用時仍希望泵內(nèi)充滿液體，一方面可以實現(xiàn)液體的立即吸入和排出，另一方面也可以避免活塞（或柱塞）在泵缸內(nèi)產(chǎn)生干摩擦。往復(fù)泵的自吸能力與轉(zhuǎn)速有關(guān)，轉(zhuǎn)速提高，不僅液體流動阻力增加，而且液體流動中的慣性損失也加大。當(dāng)泵缸內(nèi)壓力低于液體汽化壓力時，會造成泵抽空而失去吸入能力。因此，往復(fù)泵的轉(zhuǎn)速不能太高，一般泵的轉(zhuǎn)速為80~200r/min，吸入高度為4~6m。

  3）所產(chǎn)生的揚程可以無限高

  往復(fù)泵的揚程取決于泵在其中工作的裝置特性，排出閥開度越小，泵缸內(nèi)液體越難排出。但活塞往復(fù)一個行程所需要的時間是近似恒定的，液體又是近似不可壓縮的，所以輸出液體的壓力（即所產(chǎn)生的揚程）也就越高。只要原動機有足夠的功率，泵及管路材料強度足夠，填料密封有相應(yīng)的密封性能，從理論上來講，往復(fù)泵的排出壓力可以無限高。也就是說，同一臺往復(fù)泵在不同的裝置中可以產(chǎn)生不同的揚程。

  由此可知，往復(fù)泵不能像離心泵那樣進行“閉閘啟動”。同時，從安全角度考慮，往復(fù)泵裝置中必須裝安全閥，防止因排出閥堵塞而造成“憋泵”等惡性事故的發(fā)生。

  4）可用作計量泵

  容積式泵的流量取決于密封工作腔容積變化的大小和次數(shù)。往復(fù)泵正常工作時，可根據(jù)液缸的容積和往復(fù)次數(shù)計算出泵的流量。通過采用各種行程調(diào)節(jié)機構(gòu)，往復(fù)泵可用作計量泵。

  5）流量不均勻

  往復(fù)泵吸入和排出液體的過程是不連續(xù)的，并且活塞做的是變速直線運動，因而瞬時流量不均勻，排出壓力脈動，泵在運轉(zhuǎn)中易產(chǎn)生沖擊和振動。尤其是當(dāng)排出壓力的變化頻率與排出管路的自振頻率相等或成整倍數(shù)時，就會引起共振。往復(fù)泵的流量、壓力脈動會使原動機的負(fù)載不均勻，縮短泵和管路的使用壽命。同時，流量和壓力的脈動還會使往復(fù)泵的吸入條件變壞。因此，往復(fù)泵結(jié)構(gòu)上常采用多缸泵、雙作用泵和設(shè)置空氣室的辦法來減少流量與壓力的脈動。

  目前，往復(fù)泵最高壓力可以達到1000MPa以上。與離心泵相比，往復(fù)泵一般效率比較高，特別是在小流量下仍然有很高的效率。

  往復(fù)泵的主要缺點是：體積大、笨重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，流量不均勻。

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