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泵功率的计算方法以及选电机时注意的几个要点

(2013-03-16 16:27:23)
在实际生产中,我们希望的功率比较小,但是又能满足工艺上对泵的扬程和流量的要求。这样符合节能降耗的要求。
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而实际泵的选型过程中,有的人可能选择泵的电机转速较高的,泵电机的功率较低。这种运转方式可能使得电机外壳温度较高,如果电机的散热系统不好,电机会烧掉。  R2 k- O% y/ V

                               有的人可能选择泵的电机转速较低的,泵电机的功率较高。这种运转方式可能使得该泵的耗电量增多,不符合节能降耗要求。: J% I- ?8 J* e) I& \; b. {; e$ H

因此,我们尽可能的选择,既能,满足工艺要求,但是功率消耗越低的。因此,有如下问题需要明确:( C. |, i) {- H* d+ g( H+ _
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         1)、泵的电机功率的选择和工艺要求的匹配原则是什么?有什么特别注意的地方?3 \. `! B/ S. N# W& n. b
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         2)、电机外壳温度一般在什么范围内是正常的?冬夏季一般能相差多少度(以夏季室外最高温度40℃,冬季最低温度室外-2℃)?+ h, @8 J9 t$ |' Y, q

         3)、泵运行过程中实际消耗的功率怎么计算?(上述问题都是依据泵上的额定参数来说的,实际运行中泵的电流,扬程、流量和额定的都有一定的差别的),折算成能降低多少KW。

按API610标准规定,电机额定功率在22KW以下的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.25倍;电机额定功率22~55KW的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.15倍;电机额定功率在55Kw以上的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.1倍。
至于电机外壳温度,隔爆电机、增安电机的外壳温度一般在一百二、三十度以下应该是没有什么问题的。
在用户现场,想准确计算出泵轴功率比较困难,可以按“实际电流/额定电机约等于实际功率/额定功率”来大约估一下,不是很准,但可供参考一下



一、泵功率的计算方
 1、根据功率的计算公式:
 P=mgh/t
  =(ρv/t)gh
  =ρ(v/t)gh
  =ρQhg
 得出泵的轴功率为:
 P泵轴=ρQhg/(1000η)
 其中各参数的单位如下:
 功率Kw
 密度kg/dm3
 流量l/s
 扬程m
 重力加速度9.8m/s2
 2、例如:水泵流量为7000l/min,扬程为25m,泵的效率为0.83。
 则水泵的轴功率为:
  P=1.0*(7000/60)*25*9.8/(0.83*1000)
 =34.5KW
 相匹配的电机功率则为:37KW
按API610标准规定,电机额定功率在22KW以下的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.25倍;电机额定功率22~55KW的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.15倍;电机额定功率在55Kw以上的,电机额定功率与泵轴功率的比值应大于1.1倍。 
 3、水泵轴功率的经验公式(密度为1):
 P泵轴=流量(l/min)*扬程(m)*0.164 /(效率*1000)
 (该公式中的0.164=9.81/60,注意这里流量的单位是l/min,但有时候给出的流量单位l/s)
 
 二、泵的流量、扬程、轴功率和转速之间的关系
 泵的流量正比于转速:
 Q1/Q2=n1/n2  <转速高一点点,流量也只大一点点>;
 泵的扬程正比于转速的平方:
 H1/H2=(n1/n2)2  <转速高一点点,扬程会按平方关系增大!>;
 所以泵的轴功率正比于转速的立方(仍然可以从前面的公式得出):
 P1/P2=(n1/n2)3  <转速高一点点,轴功率会按立方关系增加!!>
 所以变频控制的泵会根据生产的实际需要调节转速,以满足流量和扬程需要(自控阀就不具备这个能力了),从而以最合适的轴功率运行,可以节约大量的电能,还能延长泵子叶轮的更换周期。
 
 三、泵在水试中电流的表现特点:
 对于浆泵,因调试时以水为介质,水的密度比浆大(特别是中浓浆),从公式可以看出:中浓浆泵在水试时稍微超点电流是允许的,正式开机时密度会降低,所以电流会趋于正常;但低浓浆泵与水试时的电流差别很小(但正式开机后应不会比水试时电流大)。(主要看浆密度大小)
 
 四、选电机时需要的曲线或数据:
 我们自己根据各种泵的参数选择电机时,泵厂通常会提供泵曲线——即扬程<横坐标>流量<纵坐标>曲线;对于变频控制的泵,有些大公司如苏尔寿、安德里兹、肯福来,尽可能向其索要供泵的速度——转矩曲线。如果泵厂提供电机,我们也可以依据上述方法和曲线检查其电机的选型是否合理。
 泵的效率一定要考虑,双吸泵和单吸泵的效率区别很大。

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