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泵的选型包括性能参数的选择和泵结构型式的选择,泵结构型式的选择在下一节讲。性能参数的选择:
1. 流量Q:
作为容积式泵,影响双螺杆泵流量的因素主要有转速n,压力p,以及介质的粘度v。
1.1
转速n的影响:
螺杆泵在工作时,两螺杆及衬套之间形成密封腔室,即一个密封腔的体积的液体被排出去。理想状态下,泵内部无泄漏,那么泵的流量与转速成正比。
Qth=n×q
N 转速;
Q
理论排量,即泵每旋转一周所排除的液体体积;
Qth
理论排量
1.2
压力△p的影响
泵实际工作过程中,其内部存在泄漏,也称滑移量。由于泵的密封腔有一定的间隙,且密封腔前、后存在压差△p,因此,有一部分流体回流,即存在泄漏,泄漏量用△Q表示,则Q=
Qth-△Q
显而意见,随着密封前、后压差△p升高,泄漏量△Q逐渐增大。对于不同型线和结构,影响大小也各不相同。
1.3
粘度Ⅴ的影响
对于双螺杆泵,粘度大的流体比粘度小的流体的泄漏要小,泄漏量与介质粘度有一定的比例关系。
综上所述:要综合地考虑以上各种因素,通过一系列的计算才能精确地知道泵的实际流量是否符合工况要求。
2. 压力△p:
与离心泵不同,双螺杆泵的工作压力△p由出口负载决定,即出口阻力来决定。出口阻力与泵的出口处的压力是匹配,出口阻力越大,工作压力也越大。若想知道压力,则需要用流体力学的知识对出口阻力作精确地计算。
3. 轴功率N:
轴功率分为两部分,即:
Nth
液压功率,即压力流体的能量;
Nr
摩擦功率。
对于确定的压力和流量,其液体功率是一定的,因此影响轴功率的因素为摩擦功率Nr。
摩擦功率是由于运动部件、轴承、蜜蜂、以及齿轮之间的摩擦和液体和过流部分的摩擦而消耗的那部分功率。这些摩擦力显然是随着压差的增加而增加的,并且介质粘度的增加也会引起液体摩擦功率的增加。
由此,泵的轴功率除了液压功率外,其中摩擦功率随介质粘度及工作压力而增加的,介质的粘度也是一个非常重要参考数据。尤其在输送高粘度介质时,需要作比较精确地计算。
在计算轴功率后,选择配套电机应遵照样本表格中所规定的有关规定。
N(KW)
|
N≦10
|
10<N≦50
|
N﹥50
|
N﹥100
|
K
|
1.5
|
1.25
|
1.15
|
1.1
|
Nm=N.K
Nm
电机功率
N 轴功率
K 功率储备系数
4.吸上功能的计算及选择
泵工作分以下几个阶段:
4.1 吸入,此时液体连续不断地沿吸入管道移动;
4.2 旋转的螺杆把能量传给工作液体;
4.3 压出,此时液体连续地沿吸入管道系统所必须的压力从泵中排除.
在以上三个阶段中,**为重要的阶段是必须保证泵的吸上条件,泵才能正常工作,这是泵工作的重要条件,否则会发生汽蚀,即引起振动,噪音等问题。
4. 汽蚀余量的计算:
5. 泵的汽蚀余量NPSHr与泵的转速n,导程h以及泵所输送介质的粘度v等因数都有关系.对我厂引进的Bornemann双螺杆泵用以下公式计算:
NPSHr=(1.5+0.253VF1.84345+0.0572VF1.55Xγ0.4146)
VF 轴向流速,
VF=nXh/60(m/s)
n
转速 (r/min)
h
导程(m )
γ
工作(0E)
由此可见,泵的NPSHr是随VF,γ的增大而增大。因此在吸入条件不好的情况下,宜选择小导程的双螺杆泵。这在选型是很重要的。
5.1 想要保持泵的正常工作,即不发生汽蚀、振动等问题,必须保证以下条件:
NPSHa
>NPSHr(NPSHa为有效汽蚀余量)
这即是泵的吸入条件。
6. 双螺杆泵的转速选择:
6.1
通过选择合适的泵的转速,以达到适当的性能参数如流量等。
6.2
随着粘度的不同,泵的转速亦应有所改变。
对于双螺杆泵,粘度的变化是决定转速的主要条件,随着粘度的增大,允许转速也越底。