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比转速与性能的关系

(2009-07-20 16:03:38)
标签:

比转速

叶片

离心泵

轴流泵

d2

杂谈

分类: 离心泵

    离心泵的比转速,也是我国习惯采用的表达式.铭牌上标注的比转速是计算值取整后的整数.

    在欧美国家,习惯用Ns=nQ0.5/H0.75来表达,只是单位不同,计算值不同,本质上没有区

别,其换算关系见表2—1所示.比转速的物理意义还可以这样理解:在一系列相似叶片泵

中,当介质为水时,取出一台H=1m、N=lhp、Q=0.075m3/s的泵作为标准泵,这台泵所具有的转速就等于该系列泵的比转速.

    表2—1比转速换算表

 

  公式

  3.65Nq0.5/H0.75

          NQ0.5/H0.75

    国别

    中(Ns)

    德(/Nq)

    日(Ns)

    英(Ns)

  美(Ns)

 单位

   n

   Q

  H

    r/filln

    m3/s

    m

    U/min

    矗/s

    m

    rpm

    m3/min

    m

    rpm

    Igpm

    ft

    rpm

    ft3/min

    ft

    rpm

    USgpm

    ft

  系 

    1

    0.274

    2.12

    12.9

    5.17

    14.15

 

 

    比转速是由相似定律导出的一个综合性参数,是工况的函数,对同一台泵来说,不同的工况就有不同的比转速.为了对不同类型的泵进行比较,采用最佳工况的比转速来代表这台

泵.几何相似的泵,在各自最高效率点处的工况相似,故Ns应相等.对双吸泵,取流量的1/2;对多级泵,取单级扬程代入上式计算.

    2.比转速与性能的关系

    比转速与泵的性能曲线是密切相关的,从公式中可以看出,在流量和转速不变,吸人口尺寸大体相等的情况下,比转速低则扬程高.随着转速的增加,日一Q性能曲线由平坦到陡降,最后出现“阶梯”状,见表2—2所示.因为低比转速的泵具有较大的叶片出口安装角,H一Q曲线较平坦,但这时液流进入压出室时速度增大,变工况后产生的冲击损失较

大,故易出现驼峰曲线.所以比转速较大,H一Q曲线越陡.

    从表中还可以看出,Ⅳ.由小变大,n一Q性能曲线先是急剧上升,然后是下降的,最后也出现阶梯状;n一Q性能曲线先是较平坦高效区较宽,然后上升和下降都越来越急剧,高效区也越来越窄.

  3.比转速的用途

  比转速在泵的编号分类、相似设计和制定泵的系列化等方面均有重要的应用.通常按照

比转速的大小,将泵分成低比转速、中比转速、高比转速离心泵,以及混流泵和轴流泵,见

表2—2所示.低比转速的离心泵扬程较高,具有较大的叶轮出口直径D2,所以D2/D0值较大,轴面宽度b2较小,随Ns数值的增大,D2/D0值逐渐减小.低比转速的离心泵,多将叶片形状设计成柱面形的,因为这种叶轮流道狭长,叶片进口边与轴线基本平行,如表2—2所示,每条流线进口液流角基本相同,故叶片做成柱面形,以便于设计制造.当N.增加,流道加宽,这是为了增大叶片间通道面积,降低叶片进口圆周速度,提高抗汽蚀能力.同时采用叶片进口边向吸人口延伸,使各流线在进口处直径相差大些,减少冲击损失,此时每条流线进口安装角都不同,叶片逐渐向扭曲演变成为扭叶片.

    在相似设计时,只要按参数求出泵比转速,就可寻找比转速相等的优秀模型作为参考,

进行相似放大缩小,减少设计中的盲目性.

    表2—2比转速与叶轮形状和性能曲线形状的关系

 

泵的类型

    离心泵

    混流泵

    轴流泵

低比转速

中比转速

高比转速

比转速Ns

    30<Ns<80

    80<<Ns <150

    150<<Ns <300

    300<Ns <500

    500<Ns <1000

尺寸比D2/D0

    ~3

    ~2.3

    1.8~1.4

    1.2~1.1

    ~1

叶片形状

圆柱形叶片

  入口处扭曲

  出口处圆柱形

扭曲叶片

扭曲叶片

轴流泵翼型

 

  当然比转速还是泵分类的最简明又全面的一种准则,本书不作详细叙述.

  炼油厂常用装置所用离心泵的比转速大体统计如表2—3所示.

    表2—3炼油厂常用装置离心泵比转速

 

    装   

    比转速

    装   

    比转速

常减压装置500×l04t/a

    350×l04t/a

    250×l04t/a

    150×104t/a

催化裂化    l20×l04t/a

    60×l04t/a

焦化气体分馏

    56~107

    33~108

    26~9l

    25~77

    18~100

    20~83

    25~71

    9~58

叠合

铂重整

制氢

电精制

丙烷脱沥青

酮苯脱蜡

糠醛精制

酚精炼

    26~61

    9~89

    7~84

    45~107

    28~126

    22~53

    19~48

    15~57

 

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