耐磨耐腐離心泵揚程計算案例

? ? ? ?離心泵系統是組成化工裝置的基本單元之一,其設計是工程設計的基礎,也是重要組成部分。耐磨耐腐離心泵的揚程是選擇泵的重要依據,揚程偏大或者偏小都會降低泵效率,增加運行成本。

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? ? ? ?1、計算耐磨耐腐離心泵揚程的步驟

? ? ? ?1.1計算當量長度和靜壓頭繪出離心泵管路走向并標注長度、管徑、標高、閥門及管件等,計算管路的當量長度和靜壓頭。

? ? ? ?1.2耐磨耐腐離心泵壓差的計算采用《管道壓力降的計算》計算管道壓力降。

? ? ? ?1.3耐磨耐腐離心泵揚程的確定根據公式H=Δp/ρg(H—泵設計流量下的壓頭),泵的揚程考慮余量,最終揚程一般取計算值的1.05~1.1倍。

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? ? ? ?2、耐磨耐腐離心泵揚程計算案例

? ? ? ?某化工項目耐磨耐腐泵,設計流量為1.8m3/h,泵進口管徑DN20,泵出口管徑DN20。輸送流體溫度為25℃,密度約為1 000kg/m3,黏度為0.893 7m Pas,吸入側壓力為101k Pa,排出測壓力為101k Pa(25℃)。泵排出管線上有精密過濾器,正常流量下壓降為50k Pa,流程簡圖見圖1。

? ? ? ?2.1泵的出口管道壓降計算管內流速:根據管材規定:DN20的無縫鋼管內徑φ21。泵吸入、排出管道u1=u2=Q/A=1.8/(3 600×0.785×0.0212)=1.44m/s

? ? ? ?2.2管道的阻力系數由管道為無縫鋼管材質可知,絕對粗糙度ε=0.2mm。泵進口、排出管:雷諾系數Re1=Re2=ρud/μ=1 000×1.44×0.021/(0.893 7×10-3)=33 836

ε/d=0.2/21=0.009 5 Re及ε/d查圖得λ1=λ2=0.039。

? ? ? ?2.3阻力降

? ? ? ?(1)泵進口管道阻力降

? ? ? ?①泵進口直管道壓力降

? ? ? ?Δp1′=λL1u2ρ/2d1=0.039×2.3×1.442×1 000/(2×0.021)=4.428k Pa

? ? ? ②從容器管口出來到泵進口有3個90°彎頭,1個三通,1個過濾器、2個截止閥。查表可查得流體流經彎頭閥門時的當量長度和為∑Le=0.63×3+1.26+7.14×2=17.43,則進口管路上管件的阻力降為:

? ? ? ?Δp1″=λ∑Leu2ρ/2d1=0.039×17.43×1.442×1 000/(2×0.021)=33.56k Pa

? ? ? ③進口總阻力降為,Δp1″=Δp1′+Δp1″=37.988 k Pa

? ? ? ?(2)泵出口管道壓力降

? ? ? ①泵出口管道直管道壓力降Δp2′=λL1u2ρ/2d2=0.039×20×1.442×1 000/(2×0.021)=38.509k Pa

? ? ②從泵出口到容器進口有9個彎頭,5個截止閥,1個三通,1個止回閥。查表可知流體流經彎頭閥門時的當量長度和為∑Le=0.63×9+7.14×5+1.26+12.6=55.23,則泵出口管路上管件的阻力降為為:

? ? ? ?Δp2″=λ∑Leu2ρ/2d2=0.039×55.23×1.442×1 000/(2×0.021)=106.344k Pa

? ? ? ?(3)泵出口總阻力降為Δp2=Δp1″+Δp2″+p過濾器+ρgh=38.509+106.344+50+9.81×9.81×2/1000=214.473 k Pa

? ? ? ?2.4耐磨耐腐離心泵進出口壓差ΔP泵吸入口壓力:

? ? ? ?pA=1 0 1×1 03+1 0 0 0×9.8×11.6-3 7 9 8 8=1 7 6 6 9 2 P a=176.692k Pa

? ? ? ?泵的排出壓力:pB=p2+Δp2=101+214.473=315.473k

? ? ? ?PaΔp=pB-pA=315.473-176.692=138.781k Pa

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? ? ? ?三、耐磨耐腐離心泵的揚程片計算

? ? ? ?H△p/g=138781×1000/(1000×9.81)=1415m

? ? ? ?由于管道阻力計算常有誤差,而且在運行過程中管道的結垢、積碳也使管道阻力大于計算值,所以揚程也應采用計算值的105-1.1倍。則泵的揚程取為1415×1.1=15.6m,取20m。