离心泵案例分析

离心泵案例分析

一、离心泵的控制方案

1、离心泵工作原理

离心泵主要由叶轮和机壳组成，叶轮在原动机带动下作高速旋转运动，离心泵的出口压力由旋转叶轮作用于液体而产生离心力，转速越高，离心力越大，压头也越高。

2、离心泵特性

由于离心泵的叶轮和机壳之间存在空隙，泵的出

口阀全闭，液体在泵体内循环，泵的排量为零，压头最

大；随着出口阀的逐步开启，排出量随之增大，出口压

力将慢慢下降。

泵的压头H ，排量Q 和转速n 之间的函数关系:

H=R1n2 – R2Q2

3、管路特性

HL=hp+hL+hf +h v

g p p h p ρ1

2-=

4项阻力：

1)管路两端的静压差引起的压头hp ； 2)管路两端的静压柱高度hL ； 3)管路中的摩擦损失压头hf ；

4)控制阀两端节流损失压头hv ；

4、离心泵的控制方案

1）直接节流法

注意：直接节流法的控制阀应安装在泵的出口管

道上，而不能装在泵的吸入管道上。否则会出现

“气缚”及“气蚀”现象。

2）改变泵的转速n

改变泵转速的方法有两类：一类是调节原动机的转速；另一类是原动机与泵之间的联轴调速结构上改变转速比来控制转速。

3）改变旁路回流量

采用这种控制方式，必然有一部分能量损

耗在旁路管道和控制阀上，所以泵的机械效率

也是比较低的。但它具有采用小口径控制阀的

优点。

二、仪表的选择

㈠压力表的选择

1、量程选择

单位及标度(刻度)压力仪表一律使用法定计量单位。即:帕(Pa)、千帕(kPa)和兆帕(MPa)。在测稳定压力时，一般压力表最大量程选择接近或大于正常压力测量值的1.5倍;在测脉动压力时，一般压力表最大量程选择接近或大于正常压力测量值的2倍;在测机泵出口压力时，一般压力表最大量程选择接近机泵出口最大压力值;在测高压压力时，一般压力表最大量程选择应大于最大压力测量值的1.7倍;为了保证压力测量精度，最小压力测量值应高于压力表测量量程的1/3。

2、型式选择

测压>0.4MPa时，可选用弹簧管压力表;

测压<0.04MPa时，可选用波纹管和膜盒压力表;

3、精确度等级的选择

一般测量用压力表、膜盒压力表和膜片压力表，应选用1.5级或2.5. 级。精密测量用压力表，应选用0.4级、0.25级或0.16级。

4、测量范围的选择

①测量稳定的压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3---2/3,

②测量脉动压力时，正常操作压力值应在仪表测量范围上限值的1/3~1/2

③侧量高、中压力时，正常操作压力值不应超过仪表测量范围上限值的1/2

5、压力取压点及其安装注意事项

⑴取压口的位置选择：①避免处于管路弯曲、分叉及流束形成涡流的区域;②当管路中有突出物体（如测温元件）时，取压口应取在其前面;③当必须在调节阀门附近取压时，若取压口在其前，则与阀门距离应不小于2倍管径；若取压口在其后，则与阀门距离应不小于3倍管径;④对于宽广容器，取压口应处于流体流动平稳和无涡流的区域。

6、测压仪表的安装及使用注意事项

（1）仪表应垂直于水平面安装；（2）仪表测定点与仪表安装处在同一水平位置，否考虑附加高度误差的修正；（3）仪表安装处与测定点之间的距离应尽量短，以免指示迟缓；（4）保证密封性，不应有泄漏现象出现，尤其是易燃易爆气体介质和有毒有害介质。

7、压力表的校验步骤

方法：

外观检查

⑴新制造的压力表应均匀光滑、无明显剥脱现象。

⑵压力表零部件装配应牢固、无松动现象。

⑶压力表分度盘上应有以下标志，制造单位或商标;产品名称;计量单位和数字计量器具制造许可证标志和编号，真空表应有“-”或“负”的标志，准确度等级，出厂编号。

⑷压力表应有安全孔，安全孔上须有防尘装置。(不准被测介质溢出表外的压力表除外)

⑸指针指示端应覆盖最短分度线长度的1/3~2/3，指针指示端的宽度应不大于分度线的宽度。

⑹读数部分，压力表玻璃应无色透明，不应有妨碍读数的缺陷。分度盘应平整光洁、各标志清晰可辨。

⑺零位，带有止销的压力表，在无压力时，指针应靠近止销，“缩格”应不超过表1规定的允许误差值，无止销的压力表，在无压力时，指针应于零位标志内，零位标志应不超过表1规定的允许误差绝对值2倍。

⑻常用准确度等级为±1%FS，±1.6%FS，±2.5%FS，±4%FS。关闭压力表的取压针阀；拧开放空阀，当压力表回零后，卸下压力表。

用活塞式压力计校验压力表：

开启油杯阀门，反时针方向旋转手压泵手轮，使手压泵油罐充满油液。

关闭油杯阀门，打开被校压力表接头的阀门及导压管上的通路阀门，顺时针方向旋转手压泵手轮，产生出压。一只手转动砝码底盘，使底盘升起。

根据被校压力表各点示值，增加砝码重量，使之产生所需的校验压力，并转动手轮，以免底盘下降。操作时必须使底盘以小于30r/min的初角速度按顺时针方向旋转，以避免活塞受突然的冲击，损伤活塞。

校验完毕，反时针方向旋转手压泵手轮，逐步卸去砝码，最后启动油杯阀门，卸去全部砝码。

校验合格后，把压力表安在原来的位置关闭放空阀，发开取压阀。

注意事项：

卸、装压力表时，一定使两个活扳手卡住压力表接头及对应的下接头。

安装压力表时，必须缠上生料带，避免漏气。安装完后要用肥皂水检查是否漏气。

活塞式压力计应放在固定的校验台上，调整底脚上的水平调节螺丝，使压力计底板上的水平泡处于中心。

拆卸压力表时，周围环境不得油明火或是其它火种。

㈡流量计的选择

1 涡轮变送器的工作原

涡轮变送器的工作原理是当流体沿着管道的轴线方向流动，并冲击涡轮叶片时，便有与流量qv、流速V和流体密度ρ乘积成比例的力作用在叶片上，推动涡轮旋转。在涡轮旋转的同时，叶片周期性地切割电磁铁产生的磁力线，改变线圈的磁通量。根据电磁感应原理，在线圈内将感应出脉动的电势信号，此脉动信号的频率与被测流体的流量成正比。

2 涡轮流量计的选型

（1）流量计本体最好选区用316不锈钢材料以防腐，如是防爆区还必须是防爆结果。

（2）轴承一般有炭化钨，聚四氟乙烯，碳石墨三种规格：碳化钨的精度最高，它作为工业控制的标准件；聚四氟乙烯，碳石墨能防腐，一般在化工场所优先考虑。轴承的寿命流速的平方成正反比，故流速最好的在最大流速的1/3速度比较好。

（3）感应探头是检测转动体的运动并把它转化为脉冲数字电信号，它电磁线圈电压输出值接近正弦曲线，脉冲信号的频率范围随测量的流量大小成线性变化，典型的范围为10:1，25:1 和100:1三种规格。电磁线圈的电阻一般小于2000Ω，大于该值可能损坏。

3涡轮流量计的安装

（1）变送器的电源线采用金属屏蔽线，接地要良好可靠。电源为直流24V，650Ω阻抗。

（2）变送器应水平安装，避免垂直安装，并保证其前后有适应的直管段，一般前10D，后5D。

（3）保证流体的流动方向与仪表外壳的箭头方向一致，不得装反。

（4）被测介质对涡轮不能有腐蚀，特别是轴承处，否则应采取措施。

（5）注意对磁感应部分不能碰撞。

4涡轮流量计的组态与校正

标准的标定方法是十点水标定法，但黏度不同标定的值不同，故通常要做黏度标定曲线。

5注意事项

（1）安装涡轮流量计前，管道要清扫。被测介质不洁净时，要加过滤器。否则涡轮、轴承易被卡住，测不出流量来。

（2）拆装流量计时，对磁感应部分不能碰撞。

（3）投运前先进行仪表系数的设定。仔细检查，确定仪表接线无误，接地良好，方可送电。

（4）安装涡轮流量计时，前后管道法兰要水平，否则管道应力对流量计影响很大。