泵图基础解释

了解泵曲线,如何阅读它们以及不同的线条意味着什么。

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了解泵曲线,如何阅读它们以及不同的线条意味着什么。

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基本泵曲线

基本泵曲线看起来像这样。

泵曲线示例

他们确实变得更加复杂,看起来像这样。不要担心我们将一步一步一步一步,从基础开始。

泵曲线示例

每种类型的泵都有一个不同的图表,绘制它们的数据也随着模型而变化。

泵图差异

我们注意到的第一件事是,在主垂直y轴上,我们有头部压力和水平x轴,我们具有流速。
基本上,头部是压力,流速是泵可以移动的水量。

泵图解释了

这些图表代表什么?如果我们向侧向转动泵并将其连接到管道上。泵正在水平推动液体,因此没有压力,但水以其最大流速流动。当我们慢慢将泵沿垂直位置旋转时,我们看到流量减小,但压力增加。那是因为它现在正在推动水和摩擦。当我们一直到垂直位置时,零泵出速率零水,但最大压力。那是因为它正在利用其所有能量来推动水并将其保持高,因为它可能在管道内才能高。此时它只是旋转了相同的水,这对泵不利,因此您不想在现实世界中像这样运行泵。通过在此高度期间记录值,我们基本上得到了我们的性能曲线。虽然我们会注意到泵制造商不会以这种方式测试泵,因为它不实用。

压力是最大流量为零

如果您想知道一款离心泵的工作原理,我们在我们之前的文章中详细介绍过。点击这里

头部压力

头部显示在垂直轴上,这是指压力,所以我们经常听到术语头部压力。考虑到我们谈论压力,我们衡量脚或米的头部似乎并不是正确的。特别是当您看到泵上的压力表通常读取PSI或栏。脚或米的原因是泵制造商只知道它们的泵有多高,它们不知道您的系统将泵送哪个液体,并且随着每个液体具有不同的性质,压力将根据所用的液体而变化。它可以由泵移动的高度保持不变。

例如,我们的泵可以提供150英尺的头部(45.72米)。如果我们用它来泵送水,压力将在54.25 psi(4.485 bar)附近。但如果我们将其用来泵送牛奶,那么压力将是56.15 psi(4.64 bar)。

头部压力

脚部和米之间的转换很容易,我们有一个免费的计算器,点击这里

为什么我们需要了解头部压力?

泵通常用于将液体移动到更高的区域,因此我们需要确保我们的泵能够达到该高度。当我们通过管道和配件泵浦液体时,摩擦将尝试反对流动。这从管道的墙壁和对流动路径的扰动发生时,这会导致压力损失从泵浪费泵。摩擦量取决于液体类型以及所使用的材料和配件。因此,我们必须计算摩擦力或压力损失,我们的系统将产生并确保我们选择的泵能够克服这一点,否则我们不会在另一端得到任何液体。

管道示例墙壁

当我们看看图表时,我们将在头部和流量中找到泵。例如,当我们看一下小型家用加热系统时,有一些配件和短管道,因此压力下降并没有多大压力,所以我们将使用具有相对低的头部压力的泵。

国内供暖系统

当我们查看具有多个ahu的商业加热系统时,风扇线圈和长管长度我们知道压力下降将很高,所以我们需要一个可以提供更多的头部压力的泵。

商业加热系统

流速

流速是在给定的时间框架中从泵流动的水流动的测量。这以不同的单位(例如)每分钟(US)加仑,每秒升或立方米/小时的立方米。例如,系统可能设计成将每秒2升水(31.7006US)从储罐移动到过程罐中。

流速

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性能曲线

这有时被称为H-Q曲线。H表示头部和Q,代表流速。制造商将测试每个泵以获取性能数据,然后在图表上绘制此。这将表示流量和头部压力之间的所有可能配置,我们使用它来检查泵是否适合我们的需求。

绘制图表的性能数据

每个泵的性能曲线将不同,有些泵将适合我们的系统比其他泵更好。您通常会看到随着流量的增加,头部压力降低。

选择循环泵时,泵只能按照线执行。因此,如果您需要8 GPM(0.5 L / s),那么您将有6英尺(1.8米)的头部。您还可以获得多速循环泵,我们将在文章中查看。

单速循环泵

选择较大的离心泵时,只要我们的系统要求在绩效线上或低于绩效线,就可以考虑泵。我们可以潜在地使用较小的叶轮或可变频率驱动器来更好地适合我们的要求,我们将在文章中稍后查看这一点。

较大的离心泵

例如,这里绘制了2个大型离心泵的性能曲线。我们需要30 GPM(1.89L / s)的流速,头部压力为70英尺(21.3米),在此处在图中。这意味着泵2不能使用,但泵1可以是。

2个大型泵的性能曲线

叶轮尺寸

通过离心泵,我们通常可以改变叶轮的尺寸。叶轮的直径会改变水可以移动的水。因此,在一些图表上,您将看到多种性能曲线,为我们提供用于不同直径叶轮的泵的性能细节。叶轮的尺寸通常会在线的末端列出。

泵曲线

例如,对于4.5英寸(114.3毫米)叶轮的GMP(1.89 L / s)给我们大约13英尺(3.96米)的头,但如果我们使用5.5英寸(139.7mm)叶轮,那么我们将获得22.5英尺(6.89米)的头部。

泵图示例

在某些情况下,我们所需的流速和头部压力可能落在两个叶轮直径线之间。在这种情况下,我们通常可以将叶轮机器下降到所需的大小以获得更好的匹配。您应该要求泵制造商或泵专家开展这项服务。然后需要计算泵的性能。

泵电力

如我们所知,泵需要机械动力来旋转轴,转子并最终移动水金宝博备用网址。泵制造商通常提供单独的图表,该图表绘制了这种功率要求。在帝国单位中,我们使用制动马力和我们使用千瓦的公制单位。

使用此图表,我们看到了以各种间隔绘制的突破马力。正如您所看到的,随着流量的增加,电源要求也是如此。我们使用此图表来尺寸为电机。例如,如果我们需要125MMP(7.89 L / s),则为18英尺的头部(5.49米),那么这在0.75(0.559kW)和1马力线(0.746KW)之间。As this point is above the 0.75 line, this means we can’t use a motor of this rating because it will not be able to cope, we will have to go a 1 bhp motor and we see the performance curve falls completely under this line so if our head pressure calculation is wrong we have a safety margin.

泵电力图表

如果要在制动马力和千瓦之间转换,请查看我们的免费计算器,点击这里

效率

有些图表将显示泵的效率曲线。这是以百分比测量的,我们通常看到这种抛物线曲线,其中泵的效率增加到其最大值,然后再次开始下降。

效率图表

显示不同的叶轮尺寸的图表通常具有在这些更复杂的绘图线中显示的效率。每条线都显示效率的百分比。

效率显示

在两个图表中,您可以看到效率根据操作泵的方式而异。在多个叶轮图表中,我们看到,随着叶轮尺寸的减小,效率降低,这是因为叶轮和泵壳之间的间隙增加,所以水可以在该区域中循环,因此浪费能量。

效率是进入泵的能量的比率或比较VS我们从泵出来的能量。因此,理想情况下,我们希望尽可能接近峰值以获得最佳性能。

效率是能量与泵中的能量之间的配量泵出来的泵

当泵转换并将电能转化为机械能时,泵将不可避免地失去一些功率。188bet官方网站金宝博备用网址This will be lost through the coupling, bearings, shaft, seals, cooling fan etc. For example on this chart we can see that if the pump provided 125 gmp at 20 feet of head then it would run at around 67% efficiency which isn’t very good. If the same pump operated at 30 feet of head 138 gmp then it would operate at its peak performance of 73% which is better.

泵效率示例

NPSH.

我们在前一篇文章中讨论了NPSH。这是所需的NPSH或净积极吸入头压力。这通常具有向上曲线,这意味着随着泵流量的增加,我们看到NPSH值也增加。我们用米或脚测量这一点,有时是千桶。

NPSH.

NPSH是必须在泵的吸入入口处使用的最小压力,以克服入口损耗并避免空化。因此,入口处的可用压力必须大于该值。只是为了回顾,空化是泵入口处的压力达到足够低的点,即水开始沸腾,这会产生迅速扩张和坍塌的气泡,这将逐渐破坏泵和外壳的表面。

空化

例如,如果我们移动150MPP(M),那么我们需要一个约4.9英尺(1.49米)的NPSH。

多速泵

单速循环泵

一些泵,如上面的泵;以固定速度运行,因此具有固定的性能曲线,但我们还可以获得多速脉的版本,其能够在速度设置之间切换,通常具有3种不同的速度,低介质和高。因此,这些泵将有一个图表,其中绘制了三种不同的曲线。

多速循环泵

我们可以在任何这些曲线上操作泵,但不在它们之间。因此,对于这个例子,如果我们每分钟6加仑每分钟或每秒0.38升,那么在设置1时,我们得到了左右4.2英尺(1.28米)的头部,设置2我们得到8英尺(4.44米)的头部和设置3我们得到大约9.8英尺(2.99m)。

多速循环泵示例

这些泵允许我们轻松改善泵性能和系统要求之间的匹配,或者允许将来扩展到系统。

变速/频率驱动器

我们拥有的另一种选择是使用可变频率或变速驱动器。这基本上采用电源,并改变其以降低电压和频率,从而改188bet官方网站变电动机的功率和泵的速度。我们可以通过控制器增加或减少速度,以更好地改善泵匹配,因此几乎在曲线以下的区域中的任何地方运行。

变频驱动

这些仅在较大的泵上真正使用,通常超过2 kW(2.7bhp)。它们可以预先安装泵电机,或者您通常可以改装现有泵,但您应该先检查制造商以确保兼容性。此外,您应该检查系统设计,以确保它可以处理较低的流量或头部压力。要获得可变速度泵的性能细节,我们必须使用泵亲和力法计算值。我们以前在工作的教程中介绍过这篇文章,点击这里。

转速

一些泵制造商将提供以不同的转速操作泵的单独图表。然后,我们可以比较绩效,以获得近距离匹配,然后找到一个适合此的电动机。188bet官方网站通常,较高的转速导致更多的服务和维护,因此可以选择符合我们系统要求的较低速度泵。

转速

电压和频率

检查电动机的规格。188bet官方网站电源电压的电压和频率在世界各地各不相同,因此您希望确保您选择的泵将在安装它的位置运行。此外,根据应用,泵有单独的以及三相设计。这些细节将由制造商提供,通常会出现图表或技术文件。

电压和频率不同

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