1、離心泵輸送黏度不同的流體時，其特性曲線隨輸送介質(zhì)的不同而發(fā)生變化

目前國內(nèi)外常用的換算方法有蘇聯(lián)國家石油機(jī)械研究設(shè)計院的標(biāo)準(zhǔn)曲線法、美國水力學(xué)會的圖線換算法(圖1)和德國KSB公司的換算方法，三者的共同特征是在大量實驗的基礎(chǔ)上，給出各性能曲線的修正系數(shù)圖并以此進(jìn)行換算。本文通過實驗研究了離心泵輸送黏性流體時的性能，并將實驗結(jié)果與美國水力學(xué)會(AH I) 黏度換算曲線進(jìn)行了對比，來驗證在輸送復(fù)雜性流體時該換算曲線是否適用。

2、實驗原理

2 . 1 離心泵的泵性曲線

實驗的主要目的是得出離心泵組的實際性能曲線，分別是H-Q、N-Q及n -Q三條性能曲線，每條性能曲線都有其各自的用途。

(1) H- Q性能曲線有"陡降" 、"平坦"和"駝峰"之分，特別是駝峰型曲線，因為在該曲線上得zui髙點(diǎn)的左側(cè)線段上，泵的工作點(diǎn)是不穩(wěn)定的跳來跳去，導(dǎo)致管路中產(chǎn)生周期性的水擊、噪聲和振動等，這就是離心泵的喘振現(xiàn)象。

(2) 離心泵的N-Q的性能曲線是合理選擇驅(qū)動機(jī)功率和操作住啟動泵的依據(jù)。N-Q特性給出各流量Q對應(yīng)的功率N的大小，根據(jù)需要可以選用驅(qū)動機(jī)的功率。從N-Q性能曲線上還可看出在哪種情況下軸功率zui小。泵啟動時，應(yīng)選在消耗功率zui小的工況下，以減小啟動電流，保護(hù)電動機(jī)。

(3) 離心泵的n -Q性能曲線是檢查泵的工作經(jīng)濟(jì)性的依據(jù)。根據(jù)n -Q特性可知泵在什么工況下工作效率是zui髙的。

2 . 2 輸送黏性液體離心泵性能曲線的換算

目前，未有成熟的純理論推導(dǎo)方法地得到抽送黏性液體的泵性能曲線。常用的換算方法有蘇聯(lián)國家石油機(jī)械研究設(shè)計院的標(biāo)準(zhǔn)曲線法、美國水力學(xué)會的圖線換算法(圖1)和德國KSB公司的換算方法，三者的共同特征是在大量實驗的基礎(chǔ)上，給出各性能曲線的修正系數(shù)圖并以此進(jìn)行換算。

應(yīng)用較廣的圖表換算法是從美國水力學(xué)會的圖線換算法轉(zhuǎn)化而來的，圖表換算法具有快速直觀的特點(diǎn)，應(yīng)用時必須通過查圖表和進(jìn)行手工計算，得知換算系數(shù)，通過計算能直接得出泵的工作參數(shù)，如zui大流量、zui大揚(yáng)程、髙效點(diǎn)和zui大軸功率，可為公司在以后該線輸送混油提供一定的參考依據(jù)。

3、實驗方法

3 . 1 實驗泵

本次實驗用的是250GDKS120x2型泵，該泵為首級雙吸、水平中開式兩級離心泵，可以供輸送溫度不髙于80 C的原油、成品油及其他石油產(chǎn)品之用，也用于輸送不含雜質(zhì)，無腐蝕的其他介質(zhì)。
3.2 250GDKS120x2型離心泵在常溫清水條件下的性能參數(shù)

3.3 實驗輸送油品物性參數(shù)

型號轉(zhuǎn)速/r-min-1 流量/m3.h-1揚(yáng)程/m軸功率/kW 配用功率/kW 吸上高度/m泵效率％250GDKS120x22980600240490560580250GDKS120x22980600240490560580

表1 701外輸泵性能參數(shù)

序號項目單位稀油稠油：稀油40%稠油：稀油50%稠油：稀油55%1密度（20 C）kg/m3865904912916

表2 實驗輸送油品物性表

4、實驗數(shù)據(jù)處理及分析

相關(guān)計算得出，實驗泵的比轉(zhuǎn)速ns=72.82r/s，得出該類型的葉片泵為低比轉(zhuǎn)速型離心泵。

4.1 實驗結(jié)果

4.1.1 H-Q性能曲線

圖2 H-Q性能曲線

圖3 N-Q性能曲線

圖4 n-Q性能曲線

由圖2 、圖3 、圖4 中可以看出，在輸送水、稀油50%混油和55%混油五種介質(zhì)時，隨著介質(zhì)黏性的增加，會出現(xiàn)：(1)同流量下離心泵組輸送不同介質(zhì)時的揚(yáng)程降低，駝峰現(xiàn)象也越來越明顯；(2) 泵的軸功率曲線逐漸向上移動，曲線也越來越陡，泵在額定功率下的流量也越來小泵的效率曲線逐漸降低，且過了髙效點(diǎn)后曲線下降的幅度越來越明顯。

4 . 3 計算結(jié)果
(1) 該離心泵輸送不同油品的系數(shù)，見表3。
表3 不同油品系數(shù)

 揚(yáng)程系數(shù)流量系數(shù)功率系數(shù)效率系數(shù)稀油0.960.741.050.94 50%0.950.711.150.83 55%0.930.581.160.82 

(2) 根據(jù)美國水力學(xué)會離心泵換算圖查出的不同油品系數(shù)，見表4。
表4 查出的不同油品系數(shù)

 揚(yáng)程系數(shù)流量系數(shù)效率系數(shù)稀油0.9810.9150%0.960.980.7955%0.940.970.78

通過對實驗結(jié)果分析及參數(shù)計算，與美國水力學(xué)會的粘度換算圖進(jìn)行比對，揚(yáng)程系數(shù)和效率系數(shù)與實驗數(shù)值的誤差都在 5% ; 由于原油是復(fù)雜性流體，影響因素較多，流量系數(shù)受其影響較大，實驗結(jié)果的偏差也較大；因此離心泵在輸送不同復(fù)雜程度的流體時，楊程系數(shù)和效率系數(shù)適用該換算圖，流量系數(shù)只有在特定的流體中才適用。

（來源：上海育仰科教設(shè)備有限公司）

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