如何根据运行曲线和工况条件选择离心式水泵

如何根据运行曲线和工况条件选择离心式水泵

一.如何看型谱图

水泵性能综合型谱图是为了便于用户选择水泵。选择水泵的具体方法是：先根据泵站设计扬程，在该型谱图上找出扬程符合要求而流量不等的几种泵型，然后再根据泵站设计流量，初步确定几种不同泵型的水泵（当单台泵流量不能满足时，可选用多台水泵）。为了能进一步选定泵型，可根据上述初选的几种泵型从水泵性能的优劣、建站投资的大小、运行管理的方便与否等进行技术经济比较，最终选择效率高、投资少、维护方便的水泵。

图1 单级卧式离心泵型谱图

图2 单级立式离心泵型谱图

如图1、2所示:横坐标为流量、纵坐标为扬程，左上角标的是转速。由图可知：每个泵型号在图上都有曲线所包含的一个区域面积，那么这个区域面积就表示此型号泵在高效区所适用的一个流量、扬程工作范围。例如：流量在200m3/h、扬程为60m的时候，转速为2950r/min时所对应的泵型大致为125-250。当所选区域在图中不同泵型交叉区域附近时，应根据系统管径的大小和所选厂家水泵的性能曲线图核对选用此泵正常运行时是否工作在效率曲线最高附近来决定（见图3）。

二、水泵流量和扬程的确定：

水泵的流量应根据其具体使用位置根据工艺需求来确定，并适当的留出一部分余量。

扬程通常是指水泵所能够扬水的最高度。

一般情况水泵的扬程≥总静压（现水位距离最末端用水点的垂直

高度）+沿程阻力（最不利管道沿程水头损失）+局部阻力（管路中弯

头、阀门等局部水头损失）+系统内设备内阻力+动压（末端出水口压力）。

管道沿程水头损失i=L q d C g j

h 85.187.485.1105--。 式中d j 是管道计算内径（m ），q g 给水设计流量（m 3/s ），C h 是海澄

-威廉系数（各种塑料管、内衬(涂)塑管C h ＝140；铜管、不锈钢管

C h ＝130；衬水泥、树脂的铸铁管C h ＝130；普通钢管、铸铁管C h ＝100。）,L 为管长。

而一般取局部水头损失为沿程水头损失的20%左右（根据管道的复杂程度决定）。需要注意的是在循环水系统中所计算的管道应为最不利环路管道。通常估算时可大致取每100米管长的沿程损失为5mH 2O 。

在燃气发电工程中发电机组冷却循环水泵的流量应根据单套冷却循环系统所冷却机组数量和单台机组所需外循环冷却水量来决定，单台水泵的流量=机组台数×单台机组所需外循环冷却水量，其他水泵的流量应根据具体使用位置根据工艺需求来确定。例如现要选取一座装机容量为5台500kW 低浓度瓦斯发电机组的电站所用冷却循环水泵的型号，首先求出单台冷却循环水泵的流量为5×30m 3/h=150 m 3/h 。一般情况下根据经验冷却循环水泵的扬程一般为20m 左右（实际情况应根据扬程计算公式进行核算）。根据参数并根据单级卧式离心泵型谱图（见图1）所对应的泵型为SLW125-125和SLW150-125，根据单级立式离心泵型谱图（见图2）所对应的泵型为SLS125-125和SLS150-125。根据水泵安装位置和安装形式决定选择单级卧式离心

泵。然后通过查询SLW125-125(见图3)和SLW150-125(见图4)型水泵的特性曲线图验证后发现两种水泵均能满足运行工况条件，但两种水泵的进出水口管径不同，而根据管径计算知道冷却循环主管线的管径为DN150故SLW150-125型水泵为所选水泵。

图3 SLW125-125型水泵特性曲线图

图4 SLW150-125型水泵特性曲线图

在余热利用系统中，产热水时热水循环泵的流量应和系统的热水产量一致，扬程为循环系统内各部分阻力损失之和；产蒸汽时余热利用系统给水泵的流量应为系统的补水量，扬程选取时除了加上系统各部分阻力损失外还要使补水管末端压力大于余热锅炉所产蒸汽压力，即水泵扬程应大于余热锅炉所产蒸汽压力、总静压和阻力损失之和。例如现要选取一座装机容量为5台500kW低浓度瓦斯发电机组的用于电站矿区热水采暖所用热水循环水泵的型号，首先求出单台机组的热水产量，计算过程如下：

单台机组瓦斯消耗量500×10.3÷35.8×0.1=1439Nm³/h

（其中500为机组正常工作的功率，10.3为机组热耗率，0.1为假设的瓦斯浓度（该值根据现场情况而定））。

单台机组空气消耗量（0.1÷0.08）×1439=360Nm³/h

（其中0.1为假设的瓦斯浓度，0.08为空燃比，1439为单台机组瓦斯消耗量）。

烟气质量0.7174×1439×0.1+｛（1439-1439×0.1）+360｝×28.9÷22.4=2239kg/h

排烟的比热容按烟道气体计算，排烟温度取550℃，（烟道气体的成分 CO2:13% H2O:11% N2:76%，在100℃～600℃的平均定压比热容为1.134kJ/kg·℃），经余热回收后的排烟温度约为150℃。

单台机组可利用余热（550-150）×1.134×2239=1015.61MJ/h 余热回收率按98%计算则每台机组回收排烟余热为995.301MJ/h 则计算单台500kW低浓度瓦斯发电机组的热水产量为

995.301×103÷｛4.18×（95-70）｝=9524kg/h

（其中995.301为每台机组回收排烟余热，4.18为水的比热容，95与70为水温）；

则5台500kW低浓度瓦斯发电机组的热水产量为47620kg/h,即47.62m³/h

根据经验在一般情况下站区采暖热水循环水泵的扬程为50m左

右（应根据不同项目实际情况计算）。根据参数并根据单级卧式离心泵型谱图（见图1）所对应的泵型为SLW80-200和SLW65-200(I)，根

据单级立式离心泵型谱图（见图2）所对应的泵型为SLS80-200和SLS65-200(I)。根据水泵安装位置和安装形式决定选择单级卧式离心泵。然后通过查询SLS80-200(见图5)和SLS65-200(I) (见图6)型水泵的特性曲线图验证后发现两种水泵均能满足运行工况条件，但两种水泵的进出水口管径不同，而根据管径计算知道余热热水循环主管线的管径为DN80故SLS80-200型水泵为所选水泵。

图5 SLS80-200型水泵特性曲线图