蠕动泵曲线理解指南

Masterflex 尽可能发布具有代表性的流量与背压曲线。在许多情况下,我们还可以提供量化参数的性能曲线,例如 NPSHreq

NPSHreq: 泵无汽蚀运行所需的净正吸入压头。 NPSHreq 以常用压头英尺或压力单位表示。

什么是压头?

压头,也叫排放压头或排放压力,是指反推至泵出口处所需的总压力。

压头通常可通过测量液体的静态高度和泵管的摩擦损失来计算。如果管道遇到其他限制,如扭结或流量减少,则该值也会增加。

吸力和压力

吸力或吸入压头是指泵吸入泵送液体时所需的吸入口压力。如果敞口水箱的高度低于泵吸入口,则通常为泵必须克服的负压(或真空)。如果水箱高度高于泵吸入口,则称为灌注吸入,其结果为一个正压值,有助于推动液体通过泵。

用于表示 PSI 的公式

没有用于表示 PSI 的公式:压力是一个标量,或者说是一个可测量的力,而 PSI 是一个压强单位,以每平方英寸面积上的磅力来表示。

14.7 PSI = 1 bar = 100 Kilopascals。压力通常用表压表示,即与周围大气压力的压力差。与完全真空相比,海平面的大气压力通常为 14.7 PSI 或 1 bar。

什么是总动压头?

总动压头是整个系统的压力,其纳入了排放压头和吸入压头以显示泵的总体工作情况。

什么是最佳效率点?

最佳效率点是可以最少能量产生最大输出的压头(压力)与流量的点。

  • NPSHavail = ha - hvpa - hst - hfs(当吸入并提升液体时)
  • NPSHavail = ha - hvpa hst -hfs(用于灌注吸入)
  • ha =泵送液体供液层表面的绝对压力值(英尺)(如果从敞口水箱或集水池吸入,则为大气压;或存在于封闭水箱中的绝对压力值,如冷凝器热井或除气器)。
  • hvpa = 在泵送温度下与液体蒸汽压力相对应的压头(英尺)。
  • hst = 从液体表面到泵中心线 (叶轮孔)的静态高度距离(英尺)。
  • hfs = 所有吸水管道中的损失(英尺),包括入口损失和通过管道、阀门和接头时的摩擦损失。

摩擦损失的计算

管道中的摩擦损失通常用达西–威斯巴哈方程计算,其中:
hf =  f x   L  x   V 2  
              D    2g

  • hf = 液体摩擦损失(以英尺为单位)
  • f = 摩擦因数,—已通过实验确定的无量纲数,对于湍流,该因数取决于泵管内表面的粗糙度和雷诺数。
  • L =泵管长度(英尺)
  • D = 泵管长度(英尺)
  • V = 泵管长度(英尺)
  • g = 重力常数(32.174 英尺/秒2)

雷诺数

雷诺数由以下公式确定,其中:
 
R =  VD
       n  

  • D =泵管内径(英尺)
  • V =泵管内径(英尺)
  • n = 运动粘度(英尺2/秒)

"摩擦系数

在滞流(层流)情况下,雷诺数低于 2000,摩擦系数由以下公式确定,其中:
f =    64
         R

  • 在湍流情况下,雷诺数大于 4000,摩擦系数可由 C.F.Colebrook 开发的下列公式确定:
    ρ = [-2 log10 (    Ε         2.51     )] -z 
                              3.7D    R√f    
  • ρ = 液体流动时的温度和压力下的密度(磅/英尺2)
  • Ε = 绝对粗糙度(参见下方“泵管绝对粗糙度”表)
  • D =泵管内径(英尺))
  • R =雷诺数
  • f =摩擦系数
  • z = 绝对粘度或动态粘度(厘泊)

泵管绝对粗糙度

  • 请参见原文了解正确的公式结构 [LS1]
泵管类型 绝对粗糙度(Ε,以英尺为单位)
拉制管(玻璃、黄铜、塑料) 0.000005
商品钢或锻铁 0.00015
铸铁(浸沥青) 0.0004
镀锌铁 0.0005
铸铁(无涂层) 0.00085
木制桶板 0.0006 至 0.0003
混凝土 0.001 至 0.01
铆结钢 0.003 至 0.03

知道如何理解泵曲线的重要性

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