¿Qué datos se deben considerar al seleccionar una bomba de circulación vertical?
1. ¿Qué es una bomba?
Una bomba es una máquina que transporta o presuriza líquidos. Transfiere la energía mecánica del motor primario u otra energía externa al líquido, aumentando la energía del líquido.
La bomba se utiliza principalmente para transportar líquidos como agua, aceite, soluciones ácidas y alcalinas, emulsiones, emulsiones suspendidas, metales líquidos, etc. También puede transportar líquidos, mezclas de gases y líquidos que contengan sólidos suspendidos.
Las bombas normalmente se pueden dividir en tres tipos según sus principios de funcionamiento: bombas de desplazamiento positivo, bombas de potencia y otros tipos de bombas. Además de los principios de funcionamiento, también se pueden utilizar otros métodos para clasificarlos y nombrarlos. Por ejemplo, según el modo de conducción, se pueden dividir en bombas eléctricas y bombas hidráulicas; según su estructura, se pueden dividir en bombas de una etapa y bombas multietapa, según su uso; bombas de alimentación de calderas y bombas dosificadoras según las propiedades del líquido transportado, se pueden dividir en bombas de agua y bombas de aceite y bombas de lodo.
Existe una cierta interdependencia entre los parámetros de rendimiento de la bomba, que se puede representar mediante una curva. Esta curva se denomina curva característica de la bomba. Cada bomba tiene su propia curva característica específica.
2. Definición y origen histórico de bomba
Máquina que transporta o presuriza líquidos. Una bomba en un sentido amplio es una máquina que transporta o presuriza fluido, incluidas algunas máquinas que transportan gas. La bomba transfiere la energía mecánica del motor primario o la energía de otras fuentes de energía al líquido, aumentando la energía del líquido.
La mejora del agua es muy importante para la vida y la producción humana. En la antigüedad existían varios equipos de elevación de agua, como la bomba de cadena egipcia (siglo XVII), la naranja china (siglo XVII), el cabrestante (siglo XI), la rueda hidráulica (siglo I), siglo III a.C. Alrededor del año 200 a. C., el antiguo artesano griego Ctesibius inventó la bomba de pistón más primitiva: la bomba contra incendios. Ya en 1588 se tenía constancia de una bomba de paletas de 4 palas, y también aparecieron, una tras otra, otras bombas de rotor. En 1689, D. Papan de Francia inventó una bomba centrífuga de voluta con cuatro palas. En 1818, apareció en los Estados Unidos una bomba centrífuga con paletas radiales rectas, impulsor semiabierto de doble succión y voluta. De 1840 a 1850, H.R. Worthington de los Estados Unidos inventó una bomba de pistón en la que el vapor actúa directamente sobre el cilindro de la bomba y el cilindro de vapor, lo que marcó la formación de la bomba de pistón moderna. De 1851 a 1875 se inventaron sucesivamente las bombas centrífugas de múltiples etapas con paletas guía, lo que hizo posible el desarrollo de bombas centrífugas de gran elevación. Posteriormente, salieron varias bombas una tras otra. Con la aplicación de diversas tecnologías avanzadas, la eficiencia de las bombas mejora gradualmente y el rango de rendimiento y las aplicaciones también se amplían continuamente.
3. Base de clasificación de la bomba
(1) Principio de funcionamiento
1) El principio de funcionamiento se puede dividir en tipo de paletas, tipo volumétrico y otras formas.
(1) La bomba de paletas se basa en el efecto dinámico del impulsor giratorio sobre el líquido para transferir continuamente energía al líquido, aumentando la energía cinética (principalmente) y la energía de presión del líquido, y luego convierte La energía cinética en energía de presión se puede dividir en bombas centrífugas, bombas de flujo axial, bombas de flujo parcial y bombas de vórtice.
(2) Las bombas de desplazamiento positivo dependen de cambios periódicos en el volumen del espacio de trabajo sellado que contiene el líquido para transferir periódicamente energía al líquido, aumentando la presión del líquido y forzando su descarga. Según el elemento de trabajo La forma de movimiento se puede dividir en bombas alternativas y bombas rotativas.
③Otros tipos de bombas transfieren energía en otras formas. Por ejemplo, una bomba de chorro se basa en la inyección de fluido de trabajo a alta velocidad para aspirar el fluido que se transportará a la bomba y luego mezclar e intercambiar impulso para transferir energía; una bomba de golpe de ariete utiliza parte del agua que fluye para elevarla a un; cierta altura durante el frenado para transferir energía; una bomba electromagnética hace que el metal líquido cargado fluya bajo la acción de la fuerza electromagnética para lograr el transporte. Además, las bombas también se pueden clasificar según propiedades, métodos de accionamiento, estructuras, usos, etc.
2) Según el número de impulsores en funcionamiento.
①Bomba monoetapa: Solo hay un impulsor en el eje de la bomba.
② Bomba multietapa: hay dos o más impulsores en el eje de la bomba. La elevación total de la bomba es la suma de las elevaciones generadas por n impulsores.
3) Clasificación según presión de trabajo
① Bomba de baja presión: presión inferior a 100 m de columna de agua
② Bomba de media presión: presión entre 100 ~; 650 m de columna de agua;
③Bomba de alta presión: la presión es superior a 650 metros de columna de agua. (Las bombas centrífugas multietapa pueden alcanzar los 2800 metros)
4) Clasificar según el método de entrada de agua del impulsor.
① Bomba de entrada de agua de un solo lado: también llamada bomba de succión simple, es decir, solo hay una entrada de agua en el impulsor
② Bomba de entrada de agua de doble lado: También llamada bomba de doble succión, es decir, ambos lados del impulsor tienen cada uno una entrada de agua.
Su caudal es el doble que el de una bomba de succión simple y puede considerarse aproximadamente como dos impulsores de bomba de succión simple colocados espalda con espalda.
5) Clasificar según la forma de conexión de la carcasa de la bomba.
① Bomba abierta horizontal: Hay una junta en el plano horizontal que pasa por el eje. (La bomba abierta horizontal más común es una bomba de doble succión)
②Bomba de superficie de junta vertical: es decir, la superficie de la junta es perpendicular al eje.
6) Según la posición del eje de la bomba.
① Bomba horizontal: El eje de la bomba está en posición horizontal.
②Bomba vertical: El eje de la bomba está en posición vertical.
7) Clasificación en función del camino que conduce el agua desde el impulsor hasta la cámara de extrusión.
① Bomba de voluta: Después de que el agua sale del impulsor, ingresa directamente a la carcasa de la bomba en espiral.
② Bomba de paletas guía: después de que el agua sale del impulsor, ingresa a la paleta guía dispuesta fuera de él y luego ingresa a la siguiente etapa o fluye hacia la tubería de salida. (Usualmente utilizado en bombas multietapa y bombas de flujo axial)
(2) Principios de funcionamiento
El impulsor que consta de varias palas curvas se coloca en una carcasa de bomba con un canal de voluta. El impulsor está fijado al eje de la bomba, y el eje de la bomba está conectado al motor y el motor puede hacer que gire. La entrada de succión está ubicada en el centro de la carcasa de la bomba y está conectada a la tubería de succión. Se instala una válvula de retención en la parte inferior de la tubería de succión. El lado de la carcasa de la bomba es el puerto de descarga, que está conectado a la tubería de descarga y equipado con una válvula reguladora.
La razón por la que una bomba centrífuga puede transportar líquido se basa principalmente en la fuerza centrífuga generada por el impulsor giratorio de alta velocidad, por lo que se llama bomba centrífuga.
El proceso de funcionamiento de una bomba centrífuga:
Antes de poner en marcha la bomba, llénela con el líquido a transportar.
Después de arrancar la bomba, el eje de la bomba hace que el impulsor gire a alta velocidad, generando fuerza centrífuga. Bajo esta acción, el líquido es lanzado desde el centro del impulsor hacia la periferia del impulsor, la presión aumenta y fluye hacia la carcasa de la bomba a alta velocidad. En la carcasa de la bomba, debido a la expansión continua del canal de flujo, el caudal del líquido se ralentiza, lo que hace que la mayor parte de la energía cinética se convierta en energía de presión. Finalmente, el líquido fluye desde el puerto de descarga hacia la tubería de descarga con alta presión estática. Después de que se expulsa el líquido de la bomba, se forma un vacío en el centro del impulsor. Bajo la diferencia de presión entre la presión del nivel del líquido (presión atmosférica) y la presión dentro de la bomba (presión negativa), el líquido ingresa a la bomba a través de la tubería de succión y llena la posición del líquido descargado.
Cuando se arranca una bomba centrífuga, si hay aire en la carcasa de la bomba, dado que la densidad del aire es mucho menor que la densidad del líquido, la fuerza centrífuga generada por la rotación del impulsor es muy pequeña, y la baja presión generada en el centro del impulsor no es suficiente para causar la presión requerida para inhalar el líquido, por lo que la bomba centrífuga no puede funcionar. Para llenar la bomba con líquido antes de arrancar, se instala una válvula de retención en la parte inferior de la tubería de succión. Además, el tubo de salida de la bomba centrífuga también está equipado con una válvula reguladora para arrancar, detener y regular el flujo.
En cuarto lugar, la aplicación de bombas de agua en diversos campos
Desde la perspectiva del rango de rendimiento de la bomba, el caudal de las bombas gigantes puede alcanzar cientos de miles de metros cúbicos por hora, mientras que el caudal de las microbombas es inferior a decenas de mililitros por hora; la presión de la bomba puede ser tan alta como 19,61 MPa (200 kgf/cm2) respecto de la presión normal, la temperatura del líquido transportado puede ser tan baja como -200 grados Celsius; y hasta 800 grados centígrados. Las bombas transportan una variedad de líquidos, como agua (agua purificada, aguas residuales, etc.). ), aceite, solución ácido-base, suspensión, metal líquido.
En la producción de los sectores químico y petrolero, las materias primas, los productos semiacabados y los productos terminados son en su mayoría líquidos, y las materias primas deben pasar por complejos procesos tecnológicos. En estos procesos, las bombas transportan líquidos y proporcionan presión y flujo para reacciones químicas. Además, en muchos dispositivos se utilizan bombas para regular la temperatura.
En la producción agrícola, las bombas de agua son la principal maquinaria de drenaje y riego. La zona rural de nuestro país es enorme y cada año se necesita una gran cantidad de bombas de agua en las zonas rurales. En términos generales, las bombas de agua agrícolas representan más de la mitad de la producción total de bombas de agua.
En la industria minera y metalúrgica, las bombas también son el equipo más utilizado. Las minas necesitan utilizar bombas para drenar el agua. Durante los procesos de procesamiento, fundición y laminación de minerales, primero se deben utilizar bombas para proporcionar agua.
En el sector energético, las centrales nucleares requieren bombas nucleares principales, bombas secundarias y bombas terciarias, y las centrales térmicas requieren una gran cantidad de bombas de agua de alimentación de calderas, bombas de condensado, bombas de circulación y bombas de cenizas. .
En la construcción de defensa nacional, se necesitan bombas para ajustar los flaps de los aviones, los timones de cola y el tren de aterrizaje, para girar las torretas de los buques de guerra y los tanques, y para levantar y aterrizar submarinos. Líquidos radiactivos y de alta presión, algunos también requieren que las bombas estén libres de fugas.
En la industria de la construcción naval, cada barco de alta mar utiliza generalmente más de 100 bombas de diversos tipos. Otros, como el suministro y drenaje de agua urbana, el agua para locomotoras de vapor, la lubricación y refrigeración de máquinas herramienta, el blanqueo y teñido en la industria textil, la pulpa en la industria del papel, el caramelo en la industria alimentaria, etc., requieren una gran inversión. número de bombas.
En resumen, ya sean aviones, cohetes, tanques, submarinos, perforaciones, minería, trenes, barcos o la vida cotidiana, se necesitan bombas en todas partes y las bombas están funcionando en todas partes. Por eso las bombas se clasifican como maquinaria general y son un producto importante en la industria de la maquinaria.
5. Parámetros básicos de la bomba
Los parámetros básicos que caracterizan el rendimiento principal de la bomba son los siguientes:
1. p>
El caudal es la unidad La cantidad de líquido (volumen o masa) entregada por la bomba durante el tiempo.
El caudal volumétrico se representa mediante q, y las unidades son: m3/s, m3/h, l/s, etc.
El caudal másico se representa mediante Qm, y las unidades son: t/h, kg/s, etc.
La relación entre flujo másico y flujo volumétrico es:
Qm=ρQ
En la fórmula, ρ es la densidad del líquido (kg/m3, t/m3), ρ=1000kg/m3 en agua clara a temperatura ambiente.
2. Ascensor h
La altura de presión es el aumento de energía por unidad de peso del líquido bombeado desde la entrada de la bomba (brida de entrada de la bomba) hasta la salida de la bomba (brida de salida de la bomba). cantidad. Es decir, la energía efectiva que se obtiene al pasar un Newton de líquido por la bomba. Su unidad es n·m/n = m, que es la altura de la columna de líquido bombeada por la bomba. Se acostumbra abreviar en metros.
3. Velocidad n
La velocidad de rotación es el número de revoluciones del eje de la bomba por unidad de tiempo, representada por el símbolo n, y la unidad es r/min.
4. Altura de cavitación NPSH
La altura de cavitación, también conocida como altura de succión positiva limpia, es el principal parámetro que caracteriza el rendimiento de la cavitación. Nuestro país ha utilizado δ h para expresar el NPSH.
5. Potencia y eficiencia
La potencia de la bomba suele referirse a la potencia de entrada, es decir, la potencia en el eje del motor primario, por lo que también se le llama potencia del eje. representada por P;
La potencia efectiva de la bomba también se llama potencia de salida, representada por Pe. Es la energía efectiva que obtiene el líquido transportado por la bomba por unidad de tiempo.
Debido a que la altura se refiere a la energía efectiva obtenida de la bomba por el líquido de salida de la bomba por unidad de peso, el producto de la altura, el caudal másico y la aceleración de la gravedad es la energía efectiva obtenida por el líquido de salida de la bomba. por unidad de tiempo, es decir, la potencia efectiva de la bomba:
Pe=ρgQH(W)=γQH(W)
En la fórmula, ρ es la densidad del líquido transportado por la bomba (kg/m3);
γ——La intensidad de la bomba que transporta líquido (n/m3);
Q——El caudal de la bomba (m3/ s);
H——La altura de la bomba (m );
G——aceleración gravitacional (m/s2).
La diferencia entre la potencia del eje P y la potencia efectiva Pe es la potencia perdida en la bomba, que se mide por la eficiencia de la bomba. La eficiencia de la bomba es la relación entre la potencia efectiva y la potencia del eje, expresada por eta.
Por ejemplo:
El caudal es de 200 l/s, la altura es de 37,5 m, el modelo de bomba de agua es ASP200B, el diámetro del impulsor es de 360 mm, la velocidad de rotación es de 1450 RPM Y la eficiencia es del 87%. La potencia del eje puntual es de 84,5 kW.
Si la velocidad de rotación llega a ser 1000RPM, según la ley de similitud, ¿cuáles son el flujo, la sustentación y la potencia?
N1 = 1450RPM, N2 = 1000RPM
q 1 = 200 litros/segundo Q2 = q 1 x N2/n 1 = 200×1000/1450 = 138 litros/segundo p>
h 1 = 37,5m H2 = h 1 x(N2/n 1)2 = 37,5×(1000/1450)2 = 17,8m
p 1 = 84,5 kw P2 = p 1x (N2/n 1)3 = 84,5×(1000/1450)3 = 27,7 kw
6. ¿Qué letras lo representan? ¿Cómo convertir?
El volumen de líquido descargado por la bomba por unidad de tiempo se llama caudal. El caudal se representa mediante q. La unidad de medida es: m3/h, L/s, L/s = 3,6m3. /h = 0,06m3/min = 60L/min.
G=Qρ G es el peso y ρ es la gravedad específica del líquido.
Ejemplo: El caudal de una bomba es de 50 m3/h ¿Cuál es el peso horario al bombear agua? La gravedad específica del agua es de 1000 kg/m3.
Solución: g = qρ= 50×1000(m3/h kg/m3)= 50000kg/h = 50t/h.
7. ¿Qué es la fuerza de sustentación?
La energía ganada por unidad de peso del líquido que pasa a través de la bomba se llama elevación. La elevación de una bomba, incluida la carrera de succión, es aproximadamente la diferencia de presión entre la salida y la entrada de la bomba. La altura está representada por H, la unidad es m, la presión de la bomba está representada por P, la unidad es MPa (MPa), H=P/ρ. Si P es 1kg/cm2, entonces H =(lkg/cm2)/(1000kg/m3)H =(1kg/cm2)/(65438).
1mpa = 10kg/cm2, h = (P2-P1)/ρ (P2 = presión de salida P1 = presión de entrada).
8. ¿Qué es NPSH? ¿Qué es la succión?
Cuando la bomba está funcionando, debido a una determinada presión de vacío, el líquido generará vapor en la entrada del impulsor. Las burbujas vaporizadas se desprenderán de la superficie del impulsor y de otros metales bajo el movimiento de impacto de las partículas del líquido, dañando así el impulsor y otros metales. La presión de vacío en este momento se llama presión de vaporización y el NPSH se refiere a la energía restante de la unidad de peso del líquido en la entrada de la bomba que excede la presión de vaporización. La unidad está en metros, expresada en (npsh) r. La carrera de succión es el NPSH δh necesario: es decir, el grado de vacío que permite la bomba para aspirar líquido, es decir, la altura de instalación permitida de la bomba, en metros. .
Rango de succión = presión atmosférica estándar (10,33 metros) - margen de cavitación - cantidad de seguridad (0,5 metros)
La altura de vacío de la tubería de presión atmosférica estándar es de 10,33 metros.
Por ejemplo, el NPSH necesario de una bomba es 4,0 m, ¿qué pasa con el rango de succión δ h?
Solución: δh = 10,33-4,0-0,5 = 5,83m.
9. ¿Qué es el fenómeno de cavitación de las bombas de agua y sus causas?
1. Cavitación
Cuando la presión del líquido se reduce a la presión de vaporización a una determinada temperatura, el líquido producirá burbujas. Este fenómeno de creación de burbujas se llama cavitación.
2. Colapso de cavitación
Cuando las burbujas generadas durante el proceso de cavitación fluyen a alta presión, su volumen disminuye o incluso colapsa. Este fenómeno de desaparición de burbujas en un líquido debido al aumento de presión se llama colapso por cavitación.
3. Causas y peligros de la cavitación
Cuando la bomba está funcionando, si el área local de su parte de desbordamiento (generalmente en algún lugar detrás de la entrada de las palas del impulsor) se debe a algún tipo. de Cuando la presión de vaporización del líquido baja a la temperatura actual, el líquido comenzará a vaporizarse allí, produciendo una gran cantidad de vapor y formando burbujas. Cuando un líquido que contiene una gran cantidad de burbujas pasa a través del área de alta presión en el impulsor, el líquido a alta presión alrededor de las burbujas hará que las burbujas se encojan bruscamente o incluso exploten. Al mismo tiempo que las burbujas se condensan y estallan, las partículas de líquido llenan la cavidad a gran velocidad. En este momento, se produce un fuerte efecto de golpe de ariete. La tensión de impacto en la superficie del metal puede alcanzar de cientos a miles de atmósferas bajo un alto impacto. La frecuencia, y la frecuencia del impacto puede alcanzar decenas de miles de veces por segundo, en casos severos, el espesor de la pared se romperá.
4. Proceso de cavitación
El proceso de cavitación en la bomba de agua es un proceso en el que se generan burbujas que estallan en la bomba de agua, dañando así los componentes por los que pasa el flujo. La cavitación de la bomba de agua no solo destruirá las partes por las que pasa el flujo, sino que también producirá ruido y vibración, lo que provocará una disminución en el rendimiento de la bomba. En casos severos, el líquido en la bomba se interrumpirá y la bomba no funcionará correctamente. .
X. ¿Cuál es la curva característica de la bomba?
Generalmente, la curva que representa la relación entre los principales parámetros de rendimiento se denomina curva de rendimiento o curva característica de una bomba centrífuga. La curva de rendimiento de una bomba centrífuga es esencialmente una manifestación externa de las reglas de movimiento del líquido en la bomba, que se obtiene mediante mediciones reales. Las curvas características incluyen: curva de flujo-altura (Q-H), curva de flujo-eficiencia (Q-η), curva de flujo-potencia (Q-N) y curva de flujo-margen de cavitación (Q-(NPSH)r). El propósito de la curva de rendimiento es encontrar un conjunto relativo de altura, potencia, eficiencia y vapor en la curva. Generalmente, los parámetros nominales de las bombas centrífugas, es decir, el punto de trabajo de diseño coincide o está muy cerca del punto de trabajo óptimo. Operar dentro del rango de eficiencia práctico no solo puede ahorrar energía sino también garantizar el funcionamiento normal de la bomba, por lo que es muy importante comprender los parámetros de rendimiento de la bomba.
11. ¿Cuál es la eficiencia de la bomba? ¿Qué tal la receta?
Se refiere a la relación entre la potencia efectiva de la bomba y la potencia del eje. η=Pe/P
La potencia de la bomba generalmente se refiere a la potencia de entrada, es decir, la potencia transmitida por el motor primario al eje de la bomba, por lo que también se llama potencia del eje, representada por p.
La potencia efectiva es el producto de la altura de la bomba, el caudal másico y la aceleración debida a la gravedad.
Pe=ρg QH (W) o Pe=γQH/1000 (KW).
ρ: Densidad del líquido transportado por la bomba (kg/m3)
γ: Gravedad del líquido transportado por la bomba γ=ρg (N/ m3)
g: Aceleración de la gravedad (m/s)
Caudal másico Qm=ρQ (t/h o kg/s)
12. del banco de pruebas de bombas de agua?
El equipo que puede probar con precisión todos los parámetros de rendimiento de la bomba a través de instrumentos de precisión es un banco de pruebas de pleno rendimiento. La precisión estándar nacional es el nivel B, el caudal se mide con un caudalímetro de tornillo sin fin de precisión y la altura se mide con un manómetro de precisión. Utilice un vacuómetro de precisión para medir el rango de succión. La potencia se mide mediante un dinamómetro de eje de precisión. Las RPM se miden con un tacómetro. Calcule la eficiencia basándose en los valores medidos: n=rQ102.
Trece. Selección de bomba
Base de selección: ¿Qué tipo de bomba elegir y qué condiciones se requieren?
1. Características del medio: nombre del medio, densidad, viscosidad, corrosividad, toxicidad, etc.
A. Medio nombre: agua limpia, aguas residuales, aceite, etc. Cuando el contenido de gas en el medio es >:75%, es mejor elegir una bomba de engranajes o una bomba de tornillo.
B. Densidad:
El caudal de las bombas centrífugas no tiene nada que ver con la densidad;
La altura de las bombas centrífugas no tiene nada que ver con la densidad;
Bombas centrífugas La eficiencia no cambia con la densidad;
Cuando la densidad es ≠1000Kg/m3, la potencia del motor debe ser el producto de la potencia general y la relación de densidad del medio. agua limpia para evitar sobrecargas y sobrecorrientes del motor.
C. Viscosidad:
La viscosidad del medio tiene una gran influencia en el rendimiento de la bomba. Cuando la viscosidad es demasiado alta, la altura (altura) de la bomba disminuye, el caudal disminuye, la eficiencia disminuye y la potencia del eje de la bomba aumenta.
Cuando aumenta la viscosidad, la curva de elevación de la bomba disminuye, la elevación y el caudal de las condiciones óptimas de trabajo disminuyen y la potencia aumenta, reduciendo así la eficiencia. Generalmente, los parámetros de la muestra son el rendimiento cuando se transporta agua limpia y deben convertirse cuando se transportan medios viscosos.
D. Corrosión: Cuando el medio está corroído, se deben utilizar materiales con buena resistencia a la corrosión.
E. Toxicidad: Considerando el método de sellado, se puede utilizar sellado con gas seco.
2. Diámetro de las partículas y contenido de sólidos contenidos en el medio.
Según el diámetro y contenido de partículas se pueden seleccionar impulsores monocanal, bicanal y multicanal. Para contenido de partículas > 60%, considere usar una bomba de lodo.
3. Temperatura del medio: (℃)
Para medios de alta temperatura, se debe considerar la selección de materiales de sellado y el coeficiente de expansión térmica del material. Cuando la temperatura media es baja, considere usar aceite lubricante de baja temperatura y motores de baja temperatura.
4. Caudal requerido (q)
A. Si durante el proceso productivo se han dado los caudales mínimo, normal y máximo, se deberá considerar el caudal máximo.
b.Si durante el proceso de producción solo se da el proceso normal, se debe considerar un cierto margen.
c. Si los datos básicos solo dan caudal másico, se debe convertir a caudal volumétrico.
5. Ascensor:
La elevación de la bomba de agua es aproximadamente 1,15 ~ 1,2 veces la altura de elevación (se utiliza cuando solo se proporciona el diagrama del sistema de la bomba de agua y las necesidades de elevación). a calcular).
Si solo se dan el caudal mínimo, el caudal máximo y la altura correspondiente, elija el caudal máximo tanto como sea posible.
Porque:
A. Cuando se utiliza una bomba de alta elevación con elevación baja, el caudal será demasiado grande, lo que provocará que el motor se sobrecargue. Si funciona durante mucho tiempo, la temperatura del motor aumentará e incluso quemará el motor.
b. Cuando una bomba de flujo pequeño funciona con un caudal grande, se producirá cavitación. La cavitación a largo plazo de la bomba afectará la vida útil de las partes de la bomba que pasan por el flujo.
14. Cavitación de la bomba
1. Formación de cavitación
Durante el funcionamiento de la bomba, cuando la presión absoluta del líquido bombeado se reduce al líquido At. La presión de vaporización a la temperatura actual, el líquido comienza a vaporizarse allí, formando burbujas. Cuando un líquido que contiene una gran cantidad de burbujas fluye hacia el área de alta presión dentro del impulsor, el líquido a alta presión alrededor de las burbujas hace que las burbujas se encojan bruscamente o incluso exploten. Cuando la burbuja estalla, las partículas de líquido llenan la cavidad a gran velocidad, lo que produce un fuerte efecto de golpe de ariete y golpea la superficie del metal con una alta frecuencia de impacto. La tensión del impacto puede alcanzar de cientos a miles de atmósferas y la frecuencia del impacto puede alcanzar decenas de miles de veces por segundo. En casos severos, la pared se romperá.
2. El daño de la cavitación
a. Dejando un hoyo llamativo en el impulsor; afectando la vida útil del impulsor.
b.Vibración del equipo.
c.Aumentar el ruido.
D. Una ligera cavitación solo reducirá la eficiencia o la altura de la bomba. El rendimiento de las bombas de baja velocidad específica disminuye significativamente con la aparición de cavitación, mientras que el rendimiento de las bombas de alta velocidad específica comienza a disminuir cuando la cavitación alcanza un cierto nivel.
e. La cavitación severa producirá un ruido fuerte y acortará la vida útil de la bomba.
f, se estima que la pérdida máxima representa el 3% de la elevación de diseño.
g. Para bombas multietapa, la cavitación solo afectará al impulsor de primera etapa.
3. La relación básica de la cavitación de la bomba es:
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
Entre ellos:
NPSHa ——El margen de cavitación del dispositivo, también conocido como margen de cavitación efectivo, se refiere al margen de cavitación en condiciones in situ. También se puede calcular basándose en los dibujos de diseño del sistema. Cuanto más grande es, es menos probable que cause cavitación;
NPSHr: margen de cavitación de la bomba de agua, también conocido como margen de cavitación necesario. un dato característico de la bomba de agua y es fabricado por la bomba de agua proporcionada por el proveedor. Este valor ha sido marcado en el diagrama de rendimiento de la bomba. Cuanto más pequeña sea la bomba, mejor será el rendimiento anticavitación;
Margen de cavitación crítico: se refiere a la cantidad de cavitación correspondiente a cuando el rendimiento de la bomba disminuye. hasta cierto punto;
[NPSH] -El NPSH permitido se refiere al NPSH utilizado para determinar las condiciones de funcionamiento de la bomba.
Para garantizar el funcionamiento seguro del sistema, el valor residual de cavitación real (NPSHa) debe ser mayor que el valor residual de cavitación de diseño (NPSHr). Es decir: NPSHa > NPSHr.
4 La fórmula de cálculo del NPSHa real: NPSHa = (Hz-HF) + (HP-HVP)
La cual incluye:
Hp = Presión absoluta del nivel del líquido en la entrada de la bomba de agua (m)
Hz = Diferencia de altura estática entre el líquido y la línea central de la bomba de agua (m)
Nota: Para bombas verticales, debe prevalecer la línea central del impulsor de primera etapa.
Hf = Pérdidas por fricción y entrada en la entrada del sistema de tuberías, incluida la altura dinámica. (m)
Hvp = presión de vapor del líquido a la temperatura de funcionamiento de la bomba. (m)
Si el valor de NPSHA es muy pequeño, se recomienda elegir:
Una bomba más grande o una bomba más lenta.
5. Medidas para prevenir la cavitación
Existen dos métodos comúnmente utilizados para prevenir la cavitación en la bomba: aumentar NPSHa y reducir NPSHr.
a. Reducir la altura geométrica de succión hg (o aumentar la altura geométrica de retorno
△h=10m- NPSH-∑h
∑h): La resistencia de la tubería, también llamada factor de seguridad, requiere una columna de agua de 0,5 a 1,0 m.
△h: Fuerza de succión
b. Aumentar el diámetro de la tubería y minimizar la longitud de la tubería, codos y accesorios. ;
c. Intente reducir el caudal tanto como sea posible para evitar que la bomba funcione a un caudal elevado durante mucho tiempo.
d. y caudal, utilice una bomba de doble succión. Caudal de entrada, la bomba no es propensa a la cavitación;
e. Aumente el inductor o aumente la suavidad en la entrada del impulsor.
f. Para bombas que funcionan en condiciones difíciles, para evitar daños por cavitación, se pueden utilizar materiales resistentes a la cavitación.
Quince. Cuestiones habituales y destacables
1. Selección del motor
La selección del motor debe dejar un cierto margen de seguridad. Experiencia y práctica de los fabricantes nacionales:
Potencia del eje
Borde
0,12-0,55 kW
1,3-1,5 veces
0,75-2,2 kilovatios
1,2-1,4 veces
3,0-7,5 kilovatios
1,15-1,25 veces
11 kW y más
1,1-1,15 veces
2. Cierre la válvula de salida cuando arranque la bomba centrífuga y abra la válvula de salida cuando arranque la bomba de flujo axial.
Cuando la bomba centrífuga arranca, no hay agua en la tubería de salida de la bomba, por lo que no hay resistencia de la tubería ni de la altura de elevación. Una vez arrancada la bomba de agua, la altura es muy baja y el caudal es muy grande.
En este momento, la salida (potencia del eje) del motor de la bomba es muy grande (según la curva de rendimiento de la bomba), lo que puede sobrecargar fácilmente el motor y el circuito de la bomba, por lo que la válvula de salida debe cerrarse durante el arranque para permitir que la bomba para operar normalmente.
Cuando la bomba centrífuga tiene flujo cero, la potencia del eje es del 30 % al 90 % de la potencia nominal del eje.
Cuando la bomba de flujo axial tiene flujo cero, la potencia del eje es del 140 % al 200 % de la potencia nominal del eje en condiciones de trabajo.
Por lo tanto, la bomba de flujo axial debe ponerse en marcha abriendo la válvula.
3. Antes de arrancar la bomba, compruebe si el movimiento del eje de la bomba es normal y si hay algún atasco. Mueva el motor para ver si la dirección de rotación es correcta.
4. Al instalar la bomba, las tuberías de entrada y salida de la bomba no pueden soportar la carga. El eje de la bomba debe quedar alineado cuando se llena de agua.
En este caso.
5. Cuando la bomba sumergible para aguas residuales no se utiliza durante un período prolongado, se debe limpiar y elevar en un lugar ventilado y seco, y se debe prestar atención al anticongelante. Si se coloca en agua, dejarlo funcionar al menos 30 minutos cada 15 días (no se permite triturado en seco) para comprobar su funcionalidad y adaptabilidad.
Puntos clave que determinan la vida útil de los sellos mecánicos
Diseño de la bomba de agua (si el eje está desplazado, carga del rodamiento, concentricidad del asiento del rodamiento...)
Instalación (si el eje se mantiene alineado...)
Punto de trabajo (si está en el área de alta eficiencia, como extender la vida útil del sello mecánico)
Superficie material (aplicable a medios, carburo de silicio, carburo de tungsteno)
Lubricación del sello (una mala lubricación acortará la vida útil del sello)
Aplicación (si la vida útil del sello se acorta bajo alta temperatura y alta presión)
Rodamiento
La vida útil del rodamiento está relacionada con la carga que soporta.
Normalmente, la vida útil de los rodamientos es de 50.000 horas (aproximadamente 6 años, 24 x 7).
La vida útil de diseño de los rodamientos de alta carga puede alcanzar más de 654,38 millones de horas.
Puntos clave que determinan la vida útil del rodamiento
Carga del rodamiento en el punto de diseño
Si la bomba de agua está funcionando en la zona de alta eficiencia (trabajando en la zona de alta eficiencia). la zona de eficiencia puede prolongar la vida útil del rodamiento).
Instalación/Alineación del eje de la bomba/Sala de bombas
La vibración de la bomba causada por cavitación u otras causas del sistema acortará la vida útil del rodamiento.
16. Principio del control de conversión de frecuencia de las bombas de agua de aire acondicionado
(1) Control de diferencia de presión constante: el método de control para mantener la diferencia de presión entre las tuberías principales de suministro y retorno. constante se llama control de diferencia de presión constante. Cuando la diferencia de presión entre la tubería principal de suministro de agua y la tubería principal de agua de retorno es constante, la elevación proporcionada por la bomba permanece constante, por lo que el control de diferencia de presión constante también se denomina control de elevación constante. Este método es: de acuerdo con la diferencia de presión estática entre el colector de agua y el distribuidor de agua antes y después de la bomba de circulación de agua fría y caliente, controle la velocidad de la bomba de circulación de agua fría y caliente para que la diferencia de presión estática sea siempre estable cerca el valor establecido.
(2) Control de diferencia de presión final fija: el método de control que mantiene constante la diferencia de presión del bucle final (el más desfavorable) se denomina control de diferencia de presión final. Este método es: basándose en la diferencia de presión estática entre la parte delantera y trasera del equipo de aire acondicionado en el circuito más desfavorable del sistema de agua de aire acondicionado, controle la velocidad de la bomba de circulación de agua fría y caliente para que la diferencia de presión estática sea siempre estable cerca del valor establecido.
(3) Control de resistencia mínima: El control de resistencia mínima sirve para controlar la velocidad de la bomba de circulación de agua fría y caliente de acuerdo con la apertura de la válvula reguladora del equipo de aire acondicionado en la circulación de agua fría y caliente del aire acondicionado. sistema, de modo que al menos una de estas válvulas reguladoras esté completamente abierta.
(4) Control de diferencia de temperatura: un método de control que controla la diferencia de temperatura del agua en las tuberías principales de suministro y retorno para que sea constante se llama control de diferencia de temperatura. Cuando la carga disminuye, si el caudal permanece sin cambios, la temperatura del agua de retorno disminuye y la diferencia de temperatura disminuye en consecuencia. Para mantener constante la diferencia de temperatura, la velocidad de la bomba y el caudal de agua se pueden reducir controlando el controlador de diferencia de temperatura y el convertidor de frecuencia. En este momento, el consumo de energía de la bomba disminuye con la relación cúbica de velocidad.
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