泵的计算与选型导则

泵的计算与选型导则

T-PE002502C-2003

1 总则

1.1 目的

为使SEI工艺系统设计人员合理、准确、可靠地进行泵系统有关计算和选型的设计，特编制本导则。

1.2 范围

本导则适用于石油化工装置工艺系统设计中有关离心泵和往复泵系统计算和选型设计。

1.3 引用文件

下列文件中的条款通过本导则的引用而成为本导则的条款，其最新版本适用于本导则。

HG/T 20570.4 《泵和压缩机压差分析》

HG/T 20570.5 《泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定》

GB/T 7021 《离心泵名词术语》

GB/T 7785 《往复泵分类和名词术语》

GB/T13006 《离心泵、混流泵和轴流泵气蚀余量》

2 术语

2.1 扬程pump head

泵产生的总水头。其值等于泵出口总水头和入口总水头的代数差。符号：H，单位：m。

1）水头head

单位重量的流体具有的能量。以液柱高度表示的值。单位：m。

2）总水头otal head

液体具有的压力水头、位置水头和速度水头之和。单位：m。

3）出口总水头（排出扬程）total discharge head

换算到基准面上的泵出口截面总水头。单位：m。

4）入口总水头（吸入扬程）total suction head

换算到基准面上的泵入口截面总水头。单位：m。

2.2 规定扬程specified pump head

对应于合同单上规定流量的扬程。

2.3 静扬程（总静压头）total static head

泵装置上吐出液面和吸入液面之间总水头之差。等于几何高度加上吐出液面和吸入液面之间压力水头之差。单位：m。

2.4 理论扬程theoretical pump head

泵给予单位重量液体的能量，通常指未考虑泵内损失时的理论值。单位：m。

2.5 排出压力discharge pressure

泵出口截面的静压。单位：MPa （kgf/cm2）。

2.6 吸入压力suction pressure

泵入口截面的静压。单位：MPa （kgf/cm2）。

2.7 泵的流量pump capacity

单位时间内，从泵出口排到管路去的流体体积，包括液体，及液体中夹带的气体，在特殊情况下还包括液体中夹带的固体颗粒。单位：（m3/s），（m3/h），（L/s）。

2.8 泵的额定流量rated pump capacity

在额定条件下，设计规定该泵在正常运行时应从泵出口节流阀后排出来的流量公称量。（m3/s），（m3/h），（L/s）。

2.9 气蚀余量net positive suction （NPSH ）

泵的入口总压头加上相应的大气压力的水头减去相应于汽化压力的水头。单位：m。2.10 必需气蚀余量required net positive suction （NPSHr）

对于给定的泵，在给定转速和流量下具有的气蚀余量。通常由泵制造厂规定。单位：m。

2.11 有效气蚀余量available net positive suction （NPSHa）

由泵安装条件所确定的气蚀余量。通常由泵制造厂规定。单位：m。

2.12 允许吸上真空高度allowable suction vacuum

对于不同类型的泵和不同的使用条件，考虑一定安全裕量的吸上真空高度。单位：m。

2.13 泵轴功率（输入功率）pump shaft power

泵轴所接受的功率。单位：kW。

2.14 泵输出功率（有效功率）pump effective power

泵传递给输出液体的功率。单位：kW。

2.15 泵效率（η）pump efficiency

泵输出功率与泵轴功率之比。

2.16 泵转速pump efficiency

泵轴旋转的速度，即单位时间内泵轴的旋转数。

2.17 泵基准面reference plane

计算排出、吸入水头时确定位置水头基准的水平面。是通过叶轮叶片进口边的外侧所描绘的圆的中心的水平面。对于多数泵以第一级叶轮为基准；对于立式双吸泵以上部叶片为基准。

2.18 几何高度geometric height

吸入液面和吐出液面之间的高度差。单位：m。

2.19 灌注头

灌注头也称倒灌高度，是用来表示一台泵的安装位置低于泵的自由空气表面的液位关系的一个用语，不能与气蚀余量混淆。

2.20 比转速（比速）specific speed

判断动力式泵水力特征的相似准数。用下式定义：

式中：

n s——比转数；

n ——泵的转数，r/min；

Q ——泵的流量（双吸泵取1/2的流量），m3/s；

H ——泵的扬程（多吸泵取单级扬程），m。

比转速一般按是高效率点计算。对于相似泵，不管尺寸大小、转速高低，比转速均是一定的，因此，它也是泵分类的一种准则。

2.21 泵的安装高度

是指泵轴中心线与泵吸入液面的垂直距离，在工程实际计算时是指泵的基础顶面与泵吸入液面的垂直距离。

3 泵的分类和泵的管路系统

3.1 泵的分类

3.1.1 泵作用于液体的原理分类

一般按泵作用于液体的原理分为动力式（叶片式）和容积式两大类，此外有喷射泵、电磁泵等。

1）动力式（叶片式）泵是由泵内的叶片在旋转时产生的离心力作用将液体吸入或压出。

2）容积式泵

容积式泵是由泵内的活塞或转子在往复或旋转运动产生挤压力作用将液体吸入或压出。

3）喷射泵它是由工作介质为动力，它在泵内将位能传递给被抽送的介质，从而达到增压和输送的目的。由于它无运转部件，结构简单，操作方便，广泛用于真空系统抽气。石化装置常用泵的类型见表 3.1.1。