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关于离心泵工艺计算的相关问题 一、概要 离心泵是石油化工装置中的一种重要的流体输送设备之一。 按工艺流程中的作用可分为：原料泵（进料泵）、循环泵、回流泵、重沸器泵、成品泵、装车泵、废液泵、其他（供水、循环水、蒸汽锅炉给水泵、密封油泵等），选择合适的离心泵是很重要的。选择泵时除了要满足工艺要求外，还应具有操作平稳、运行费用低等要求。 二、泵的基本参数 泵的基本参数：流量、扬程、效率、转速、轴功率。允许汽蚀余量（或允许吸上真空高度）等，这些参数表示泵的性能，而泵在高效区运行时可获得最经济、最合理的使用效果。 1、流量：单位时间内泵排出的液体量由制造厂实测，与液轮直径、转速有关，成正比，流量一般有正常、最小与最大，通常需综合考虑下面两个因素： a、装置的弹性及装置内各设备能力的协调平衡，装置弹性一般为 60％－110％。 b、工艺过程影响流量变化。 选泵时通常直接采用最大流量。 离心泵的功率与NPSHr随流量增大而增大，因此离心泵开泵时是先关上出口阀，低负荷启动，时间不能太长，待出口压力升至工艺规定值并稳定后，再缓缓打开出口阀，注意电流的变化，不允许泵在超电流下工作，特别是介质比重小于水的泵在管道冲洗或水运是应予以注意。 2、扬程（压头）：单位重量液体通过泵所获得的能量（N.m/N，或米液柱），与液轮直径、转速有关。由制造厂用水做试验得出，在液体粘度不超过水的粘度时，恒定转速下的泵扬程与液体的比重无关。同时，泵的扬程随着流量的减小而增高，最高为关闭扬程，一般离心泵流量－扬程曲线较为平缓，在选泵时最好关闭扬程不要超过额定扬程的120％。 工艺设计中扬程主要用于克服： a、两容器液面间的位差； b、两容器液面压力作用下的压头差； c、泵进出口管线、管件和设备的阻力损失； d、两端液体出口和进口的速度压头差（通常很小，可忽略不计）。 扬程可用柏努利方程来确定，即： H=10(Pvd-Pvs)/ γ+ Hgd+Hgs+hLd+hLs+(Vd2- Vs2)/(2*g) H：扬程，m液柱； Pvd 、Pvs：排出侧、吸入侧容器液面压力 kPaA； Hgd：排出侧（最高）液面至泵中心几何高度 ，m液柱； Hgs：吸入侧（最低）液面至泵中心几何高度 ，m液柱； (液面低于泵中心（吸上）时，Hgs为正值 ；液面高于泵中心（灌注）时，Hgs为负值.) 关于离心泵工艺计算的相关问题(仅供参考) 2005.11.25 第 2 页 共 8 页 hLd、hLs：排出侧、吸入侧管系阻力，m液柱； Vd、Vs：排出侧、吸入侧介质流速，m/s； G ：重力加速度，9.8 m/s2； γ：比重 确定扬程时，除了在考虑确定流量的相关因素外，还应考虑到工艺设计中管路系统（包括设备）压力降计算较复杂，泵的扬程应留有适当的余量，一般为正常需要扬程的1.05-1.1，当工艺过程中有结焦（加热炉等）等增大管路压降的因素时应特殊考虑。 3、功率和效率（由制造厂定，程序只作初步估计） 有效功率：泵在单位时间内对液体所作的功； 轴功率：泵工作时驱动机传给泵（轴）的功率； Ne=QHγ/367 N=QHγ/(367*η) η=ηm*ηv*ηHQ：在输送条件下的泵的体积流量，m3/hr Ne：有效功率kw N：轴功率 kw η：效率（ηm：泵的机械效率。ηv：泵的容积效率ηH：泵的水力效率） ηmηvηH大流量泵 0.95-0.98 0.95-0.98 0.90-0.95 小流量低压泵 0.90-0.95 0.90-0.95 0.85-0.90 小流量高压泵 0.85-0.90 0.85-0.90 0.80-0.85 泵在最高效率点工况下运行是最理想的，但由于用户要求性能千差万别，要是每个用户都在最高效率点运行，泵的规格将会很多，一般规定在效率下降5％-8％作为泵的工作范围。 通常离心泵的驱动机功率应依据液体输送条件下的轴功率定。当介质比重小于水，如需考虑水冲洗与试运时，则一般可按泵输出水时额定流量的30％（最小流量）时的轴功率来核算，按最大的选择驱动机，具体要求需具体定。 4、泵所允许汽蚀余量与允许吸上真空高度 由于泵入口处流速的大小与方向的改变，而使得泵内压力进一步降低而出现低于泵的入口压力的现象，为确保泵不发生汽蚀，泵入口处单位重量液体必须具有超过饱和蒸汽压的最小富余能量(即最小汽蚀余量（NPSHr）： Δhmin=10(Ps.min-Pv)/ γ+Vs2/(2*g) Δhmin：最小汽蚀余量，m液柱； Ps.min：泵体进口处的最小吸入压力kPaA；(一般由汽蚀试验测出) Vs：吸入侧介质流速，m/s； Pv：输送温度下介质的饱和蒸汽压 kPaA； 关于离心泵工艺计算的相关问题(仅供参考) 2005.11.25 第 3 页 共 8 页 为保证泵操作时不发生汽蚀，泵的允许汽蚀余量比泵