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 |
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