1. Plūsma
Sūkņa piegādāto šķidruma daudzumu laika vienībā sauc par plūsmu. To var izteikt ar tilpuma plūsmu qv, un kopējā mērvienība ir m3/s, m3/h vai L/s；To var izteikt arī ar masas plūsmu qm , un kopējā mērvienība ir kg/s vai kg/h.
Attiecība starp masas plūsmu un tilpuma plūsmu ir:
qm=pqv
Kur p — šķidruma blīvums piegādes temperatūrā, kg/m³.
Atbilstoši ķīmiskās ražošanas procesa vajadzībām un ražotāja prasībām ķīmisko sūkņu plūsmu var izteikt šādi: ① Parastā darba plūsma ir plūsma, kas nepieciešama, lai sasniegtu tā mēroga jaudu parastos ķīmiskās ražošanas darbības apstākļos.② Maksimālā nepieciešamā plūsma un minimālā nepieciešamā plūsma Ja mainās ķīmiskās ražošanas apstākļi, maksimālā un minimālā nepieciešamā sūkņa plūsma.
③ Sūkņa nominālo plūsmu nosaka un garantē sūkņa ražotājs.Šai plūsmai jābūt vienādai ar parasto darba plūsmu vai lielāka par to, un to nosaka, pilnībā ņemot vērā maksimālo un minimālo plūsmu.Parasti sūkņa nominālā plūsma ir lielāka par parasto darba plūsmu vai pat vienāda ar maksimālo nepieciešamo plūsmu.
④ Maksimālā pieļaujamā plūsma Sūkņa plūsmas maksimālā vērtība, ko noteicis ražotājs atbilstoši sūkņa veiktspējai pieļaujamajā konstrukcijas stiprības un vadītāja jaudas diapazonā.Šai plūsmas vērtībai parasti jābūt lielākai par maksimālo nepieciešamo plūsmu.
⑤ Minimālā pieļaujamā plūsma Sūkņa plūsmas minimālā vērtība, ko noteicis ražotājs atbilstoši sūkņa veiktspējai, lai nodrošinātu, ka sūknis var nepārtraukti un stabili izvadīt šķidrumu un ka sūkņa temperatūra, vibrācija un troksnis ir pieļaujamā diapazonā.Šai plūsmas vērtībai parasti jābūt mazākai par minimālo nepieciešamo plūsmu.
2. Izplūdes spiediens
Izplūdes spiediens attiecas uz piegādātā šķidruma kopējo spiediena enerģiju (MPa) pēc izlaišanas caur sūkni.Tā ir svarīga zīme par to, vai sūknis var pabeigt šķidruma padeves uzdevumu.Ķīmiskiem sūkņiem izplūdes spiediens var ietekmēt normālu ķīmiskās ražošanas gaitu.Tāpēc ķīmiskā sūkņa izplūdes spiediens tiek noteikts atbilstoši ķīmiskā procesa vajadzībām.
Atbilstoši ķīmiskās ražošanas procesa vajadzībām un ražotāja prasībām izplūdes spiedienam galvenokārt ir šādas izteiksmes metodes.
① Normāls darba spiediens， Sūkņa izplūdes spiediens, kas nepieciešams ķīmiskai ražošanai normālos darbības apstākļos.
② Maksimālais izplūdes spiediens ， Mainoties ķīmiskās ražošanas apstākļiem, sūkņa izplūdes spiediens, kas nepieciešams iespējamiem darba apstākļiem.
③ Nominālais izplūdes spiediens, ražotāja norādītais un garantētais izplūdes spiediens.Nominālais izplūdes spiediens ir vienāds ar parasto darba spiedienu vai lielāks par to.Lāpstiņu sūknim izplūdes spiediens ir maksimālā plūsma.
④ Maksimālais pieļaujamais izplūdes spiediens Ražotājs nosaka sūkņa maksimālo pieļaujamo izplūdes spiedienu atkarībā no sūkņa veiktspējas, konstrukcijas stiprības, galvenā dzinēja jaudas utt. Maksimālais pieļaujamais izplūdes spiediens ir lielāks vai vienāds ar maksimālo nepieciešamo izplūdes spiedienu, bet jābūt zemākam par sūkņa spiediena daļu maksimāli pieļaujamo darba spiedienu.
3. Enerģijas galva
Sūkņa enerģijas augstums (galva vai enerģijas augstums) ir vienības masas šķidruma enerģijas pieaugums no sūkņa ieplūdes (sūkņa ieplūdes atloka) līdz sūkņa izplūdes atverei (sūkņa izplūdes atloka), tas ir, efektīvā enerģija, kas iegūta pēc šķidruma masas vienības iet caur sūkni λ Izsaka J/kg.
Agrāk inženiervienību sistēmā galva tika izmantota, lai attēlotu efektīvo enerģiju, ko šķidruma masas vienības iegūst pēc sūkņa izlaišanas, ko apzīmēja ar simbolu H, un mērvienība bija kgf · m/kgf vai m. šķidruma kolonna.
Attiecība starp enerģijas galvu h un galvu H ir:
h=Hg
Kur g – gravitācijas paātrinājums, vērtība ir 9,81 m/s².
Galva ir galvenais lāpstiņu sūkņa darbības parametrs.Tā kā galva tieši ietekmē lāpstiņas sūkņa izplūdes spiedienu, šī funkcija ir ļoti svarīga ķīmiskajiem sūkņiem.Atbilstoši ķīmiskā procesa vajadzībām un ražotāja prasībām sūkņa pacēlumam tiek piedāvātas šādas prasības.
①Sūkņa augstums, ko nosaka sūkņa izplūdes spiediens un sūkšanas spiediens normālos ķīmiskās ražošanas darba apstākļos.
② Maksimālais nepieciešamais augstums ir sūkņa augstums, kad mainās ķīmiskās ražošanas apstākļi, un var būt nepieciešams maksimālais izplūdes spiediens (iesūkšanas spiediens paliek nemainīgs).
Ķīmisko lāpstiņu sūkņa pacēlums ir pacēlums zem maksimālās plūsmas, kas nepieciešama ķīmisko vielu ražošanā.
③ Nominālais pacēlums attiecas uz lāpstiņu sūkņa pacēlumu zem nominālā lāpstiņriteņa diametra, nominālā ātruma, nominālā sūkšanas un izplūdes spiediena, ko nosaka un garantē sūkņa ražotājs, un pacelšanas vērtībai jābūt vienādai ar parasto darba pacēlumu vai lielāka par to.Parasti tā vērtība ir vienāda ar maksimālo nepieciešamo pacēlumu.
④ Izslēdziet lāpstiņu sūkņa galvu, kad plūsma ir nulle.Tas attiecas uz lāpstiņu sūkņa maksimālo ierobežojumu.Parasti izplūdes spiediens zem šī pacēluma nosaka spiedienu nesošo daļu, piemēram, sūkņa korpusa, maksimālo pieļaujamo darba spiedienu.
Sūkņa enerģijas augstums (galva) ir galvenais sūkņa raksturīgais parametrs.Sūkņa ražotājs nodrošina plūsmas enerģijas augstuma (augstuma) līkni ar sūkņa plūsmu kā neatkarīgu mainīgo.
4. Sūkšanas spiediens
Tas attiecas uz piegādātā šķidruma spiedienu, kas nonāk sūknī, ko nosaka ķīmiskās ražošanas apstākļi ķīmiskajā ražošanā.Sūkņa sūkšanas spiedienam jābūt lielākam par sūknējamā šķidruma piesātinātā tvaika spiedienu sūknēšanas temperatūrā.Ja tas ir zemāks par piesātinātā tvaika spiedienu, sūknis radīs kavitāciju.
Lāpstiņas sūknim, jo tā enerģijas augstums (galva) ir atkarīgs no sūkņa lāpstiņriteņa diametra un ātruma, mainoties sūkšanas spiedienam, attiecīgi mainīsies lāpstiņu sūkņa izplūdes spiediens.Tāpēc lāpstiņas sūkņa sūkšanas spiediens nedrīkst pārsniegt tā maksimālo pieļaujamo sūkšanas spiediena vērtību, lai izvairītos no sūkņa pārspiediena bojājumiem, ko izraisa sūkņa izplūdes spiediens, kas pārsniedz maksimāli pieļaujamo izplūdes spiedienu.
Pozitīvā darba tilpuma sūknim, jo tā izplūdes spiediens ir atkarīgs no sūkņa izplūdes gala sistēmas spiediena, mainoties sūkņa iesūkšanas spiedienam, mainīsies pozitīvā darba tilpuma sūkņa spiediena starpība, mainīsies arī nepieciešamā jauda.Tāpēc pozitīvā darba tilpuma sūkņa sūkšanas spiediens nevar būt pārāk zems, lai izvairītos no pārslodzes pārmērīgas sūkņa spiediena starpības dēļ.
Sūkņa nominālais sūkšanas spiediens ir norādīts uz sūkņa datu plāksnītes, lai kontrolētu sūkņa sūkšanas spiedienu.
5. Jauda un efektivitāte
Sūkņa jauda parasti attiecas uz ieejas jaudu, tas ir, vārpstas jaudu, kas tiek pārnesta no galvenā dzinēja uz rotējošo vārpstu, izteikta simbolos, un mērvienība ir W vai KW.
Sūkņa izejas jaudu, tas ir, šķidruma iegūto enerģiju laika vienībā, sauc par efektīvo jaudu P. P=qmh=pgqvH
kur, P — efektīvā jauda, W;
Qm — masas plūsma, kg/s;Qv — tilpuma plūsma, m³/s.
Dažādu sūkņa zudumu dēļ darbības laikā nav iespējams visu vadītāja ievadīto jaudu pārveidot par šķidruma efektivitāti.Atšķirība starp vārpstas jaudu un efektīvo jaudu ir sūkņa zaudētā jauda, ko mēra ar sūkņa efektivitātes spēku, un tās vērtība ir vienāda ar efektīvo P
Attiecības un vārpstas jaudas attiecība, proti: (1-4)
Līķis P.
Sūkņa efektivitāte norāda arī to, cik lielā mērā šķidrums izmanto sūkņa ievadīto vārpstas jaudu.
6. Ātrums
Sūkņa vārpstas apgriezienu skaitu minūtē sauc par ātrumu, ko izsaka ar simbolu n, un mērvienība ir r/min.Starptautiskajā standarta mērvienību sistēmā (ātruma mērvienība St ir s-1, tas ir, Hz. Sūkņa nominālais ātrums ir ātrums, ar kādu sūknis sasniedz nominālo plūsmu un nominālo spiedienu zem nominālā izmēra (piemēram, kā lāpstiņas sūkņa lāpstiņriteņa diametrs, virzuļsūkņa virzuļa diametrs utt.).
Ja lāpstiņas sūkņa tiešai piedziņai izmanto fiksēta ātruma galveno dzinēju (piemēram, motoru), sūkņa nominālais ātrums ir tāds pats kā galvenās dzinēja nominālais ātrums.
Ja to darbina galvenais dzinējs ar regulējamu apgriezienu skaitu, ir jānodrošina, lai sūknis sasniegtu nominālo plūsmu un nominālo spiedienu ar nominālo apgriezienu skaitu un varētu ilgstoši darboties nepārtraukti ar 105% no nominālā ātruma.Šo ātrumu sauc par maksimālo nepārtraukto ātrumu.Regulējamā ātruma galvenajam dzinējam jābūt automātiskai pārslodzes izslēgšanas mehānismam.Automātiskais izslēgšanas ātrums ir 120% no sūkņa nominālā ātruma.Tāpēc sūknim īsu laiku ir jāspēj normāli darboties ar 120% no tā nominālā ātruma.
Ķīmiskajā ražošanā lāpstiņu sūkņa piedziņai tiek izmantots mainīga ātruma motors, ar kuru ir ērti mainīt sūkņa darba stāvokli, mainot sūkņa ātrumu, lai pielāgotos ķīmiskās ražošanas apstākļu izmaiņām.Tomēr sūkņa darbības veiktspējai jāatbilst iepriekš minētajām prasībām.
Pozitīvā darba tilpuma sūkņa rotācijas ātrums ir zems (virpuļsūkņa rotācijas ātrums parasti ir mazāks par 200 r/min; rotora sūkņa rotācijas ātrums ir mazāks par 1500 r/min), tāpēc parasti tiek izmantots galvenais dzinējs ar fiksētu rotācijas ātrumu.Pēc reduktora palēnināšanas var sasniegt sūkņa darba ātrumu, kā arī sūkņa ātrumu var mainīt, izmantojot ātruma regulatoru (piemēram, hidraulisko griezes momenta pārveidotāju) vai frekvences pārveidošanas ātruma regulēšanu, lai apmierinātu ķīmisko vielu vajadzības. ražošanas apstākļi.
7. NPSH
Lai novērstu sūkņa kavitāciju, papildu enerģijas (spiediena) vērtību, kas pievienota, pamatojoties uz tā ieelpotā šķidruma enerģijas (spiediena) vērtību, sauc par kavitācijas pabalstu.
Ķīmiskās ražošanas iekārtās bieži tiek palielināts šķidruma pacēlums sūkņa iesūkšanas galā, tas ir, kā papildu enerģija (spiediens) tiek izmantots šķidruma kolonnas statiskais spiediens, un vienība ir skaitītāja šķidruma kolonna.Praktiskā pielietojumā ir divu veidu NPSH: nepieciešamais NPSH un efektīvais NPSH.
(1) Nepieciešams NPSH,
Būtībā tas ir piegādātā šķidruma spiediena kritums pēc tam, kad tas iziet cauri sūkņa ieplūdei, un tā vērtību nosaka pats sūknis.Jo mazāka ir vērtība, jo mazāks ir sūkņa ieplūdes pretestības zudums.Tāpēc NPSH ir minimālā NPSH vērtība.Izvēloties ķīmiskos sūkņus, sūkņa NPSH jāatbilst piegādājamā šķidruma raksturlielumu un sūkņa uzstādīšanas nosacījumu prasībām.NPSH ir arī svarīgs pirkuma nosacījums, pasūtot ķīmiskos sūkņus.
(2) Efektīvs NPSH.
Tas norāda faktisko NPSH pēc sūkņa uzstādīšanas.Šo vērtību nosaka sūkņa uzstādīšanas apstākļi, un tai nav nekāda sakara ar pašu sūkni
NPSH.Vērtībai ir jābūt lielākai par NPSH -.Parasti NPSH.≥ (NPSH＋0,5 m)
8. Vidēja temperatūra
Vidējā temperatūra attiecas uz pārvadājamā šķidruma temperatūru.Šķidru materiālu temperatūra ķīmiskajā ražošanā var sasniegt – 200 ℃ zemā temperatūrā un 500 ℃ augstā temperatūrā.Tāpēc vides temperatūras ietekme uz ķīmiskajiem sūkņiem ir izteiktāka nekā vispārējiem sūkņiem, un tas ir viens no svarīgākajiem ķīmisko sūkņu parametriem.Ķīmisko sūkņu masas plūsmas un tilpuma plūsmas pārveide, diferenciālā spiediena un spiediena pārveidošana, sūkņa veiktspējas pārveidošana, kad sūkņa ražotājs veic veiktspējas testus ar tīru ūdeni istabas temperatūrā un transportē faktiskos materiālus, un NPSH aprēķinā jāiekļauj fizikālie parametri, piemēram, barotnes blīvums, viskozitāte, piesātināta tvaika spiediens.Šie parametri mainās atkarībā no temperatūras.Tikai aprēķinot ar precīzām vērtībām temperatūrā, var iegūt pareizus rezultātus.Spiedienu nesošajām daļām, piemēram, ķīmiskā sūkņa sūkņa korpusam, tā materiāla spiediena vērtību un spiediena pārbaudi nosaka atbilstoši spiedienam un temperatūrai.Pievadītā šķidruma korozija ir saistīta arī ar temperatūru, un sūkņa materiāls jānosaka atbilstoši sūkņa korozivitātei darba temperatūrā.Sūkņu struktūra un uzstādīšanas metode atšķiras atkarībā no temperatūras.Sūkņiem, ko izmanto augstā un zemā temperatūrā, temperatūras sprieguma un temperatūras izmaiņu (sūkņa darbības un izslēgšanas) ietekme uz uzstādīšanas precizitāti ir jāsamazina un jānovērš no konstrukcijas, uzstādīšanas metodes un citiem aspektiem.Ņemot vērā sūkņa temperatūru, nosaka arī sūkņa vārpstas blīvējuma uzbūvi un materiāla izvēli, kā arī to, vai ir nepieciešama vārpstas blīvējuma palīgierīce.
Publicēšanas laiks: 27. decembris 2022