【2.2 参数确定和相关计算】壹泵阀网

表11炼油厂用粟的比转速和使用场合
类剧	旋祸泵	r	离心泵		轴流呆
类剧	旋祸泵	軚比转速	中心转速	商比转速	轴流呆
	6-60		80-150	150-300	500- 1000
	小型锅炉给水泵、	分馏塔衡线泵、分	常臧压塔底果、常	全厂用深井泵、热	全厂循环水泵
	凝水泵、喊泵、铕重整	馏塔产品泵、分馏塔	减压进料泵.傕化裂	水循环菜、污水泵、灰
	苯进料泵，水分馏®	回流泵叠合；润滑油	化循环泵、催化裂化	渣泵
	流泵、水洗泵、化学药	酚精炼、酮苯脱腊、焦	油浆栞、催化裂化回
	剂泵	化、慷曄精制等装罝	炼油泵、糖环热水泵、
		用冷油泵、热油泵和	油库装卸泵、全厂供
		液态烃泵。锅炉给水碓、凝水泵，切焦泵、燃料袖泵、封油泵	水用泵
	炼油装置用叶片式泵大都是低、屮比转速泵，其中低比转速泵占绝大多数。各装置用泵
的情况，根据不完全的统计，列于表2-2。
		表	炼油装置用泵的比转速
序号	工艺装置	泵的1	：t转速	备	注
序号	工艺装置	芾用值	选配值	备	注
	常减S蒸饱
	150万吨/年	25-77	60-103
1	250万吨/年	36-91	43^113	减渣泵、减压进料泵^减二、常一中段回流
		<24、104)①	(67 - 1〇〇>出	泵= 91)
	350万吨/年	33~ 10B		械液泵.减压进料泵，滅二、常-十段回流
	350万吨/年	33~ 10B		泵 U_ = 84- 108)
	500万吨/年	56-IQR	41 - 125	常、减一中，常頂回流、进料泵、原料油泵
				U, = 80-107)

序兮	丄艺装罝	泵的比转速 1		备注
序兮	丄艺装罝	铕用值	选耙值	备注
	催化裂化
2	60万吨^/年	20-83	21-118	中段回流泵、油浆泵U = 77-»1)
	120万吨/年	18 ~ 100	60-100	中段丨P丨流泵、油浆呆、回炼油泵U,二81 -
				100)
3	焦化	25-71	60-100
4	气体分典	W.5-57,5
5	狰合	23-61	21 -67
6	铂重整	8.5-S9	21-76	溶剂籴U_a = S9)
7	制氢	7-S4	19.5-76	溶剂循环架U/84)
3	电化楮制	45- 1U7	48-85	汽油= 碱液泵U<= 1G7)
9	问烷脱沥责	28- 126	27-76	丙院東(\ = 126)
10	P笨脱蜡	22-52,5	61-67
]]	瘡醛精制	18.5-48	39.5-51
12	酚梢炼	15-57	41-69
① 弧内为原料不同。

从表中可以看出：

1)炼油装置中采用的叶片式泵绝大多数是低比转速泵，只有少数泵（如原料汕栗，进料泵、中段回流泵、油浆泵、溶剂泵和回炼油泵）是中比转速泵。

2)炼油厂中燃料系统装置用泵大都是中，低比转速泵，润滑油系统装置用呆大都是低比转速泵。只有原油、油品装卸和循环供水系统用泵大多数是屮、高比转速泵，循环水也有用轴流泵的

3>从工艺装置处理量增大趋势来看（即从装置大型化要求来看），泵的比转速有所提高，但仍处于中、低比转速范围内，有的设计采用大流量的中比转速泵来代替多台粟并联f 以满足装置大型化的要求。

4)从装置泵的需要和选配情况来看，绝大多数泵满足;T实际需要，但仍出现选配泵的比转速偏高（大泵小用使用效率低）和偏低（泵本身效率低）等现象。

2.相似换算

因为在水力机械内部液体的流动是十分复杂的。在水力机械的设计理论中，相似定律在水力机械中是一个十分重要的定律。

如果两台离心泵相似，则必须满足以下条件：

1)液流几何相似：要使在泵内的液流几何相似，必须使两台泵几何相似。也就iiB兑，几何相似的两台泵过流部件相应点的同名角度相等，同名尺寸比值相等：

2)液流运动相似：液流运动相似就是两台泵内相应点的液体流速方向相同，大小成同--比例。

3)液流动力相似：就是作用于两台泵相应点液体上的同名力（如惯性力、粘性力、重力）的比值相等。相似定律是建立在泵的几何相似及运动相似的基础上的。两几何相似的泵，如果T.况相似，则两水泵中相对应的速度三角形为相似三角形c从诙关系中，我们可以椎导得到流量、扬程及功率H个相似定律。

(1)流量相似定律

指两台儿何相似的泵，舀其T.况也相似时，两台泵的流量之比与转速之比成正比例，与尺寸比值的二次方成正比例，与荇积效率之比成正比例=

(2)扬程相似定律

指两台几何相似的泵，当其工况也相似时，两台泵的扬程之比与转速之比的平方成止比例，与尺寸比值的平方成正比例，与水力效率之比成正比例。

(3)功率相似定律

指两台儿何相似的泵，当其工况也相似时，两台泵的功率之比与转速之‘比的三次方成正比例，与尺寸比值的五次方成正比例，与所抽送液体密度之比成正比惻，与机械效率之比成反比例。

泵的简化相似定律：当两个儿何相似的水泵工况也相似时，模型泵和原型呆的容积效率及水力效率在相当精确的程度上可以认为是相等的，而模型泵和原型泵的机械效率，如果他们的转速较髙，而E两泵转速相差不大，则可以认为是相等的3于是得到三个简化的相似定如果相似定律应用于同一台泵，抽送N—种液体，即是同一台泵运转时只是转速改变，而1:况仍相似。我们称这种情况下的相似定律为比例定律^改变泵的转速可以改变泵的性能曲线，用这种方法调节离心泵时，没有附加能量损失，一般不降低装置效率，但当泵的转速与设计转速相差过大时，要采用可以变速的原动机（如直流电动机、变速电动机、内燃机、汽轮机等）。或用可以任意改变转速比的传动机构（如液力偶合器、等级变速器等火力发电站中的大型给水泵常采用液力偶合器来调节泵的运转工况。

转速改变后（假定泵效率不变），离心泵性能可按下式计算

实践证明，小于200的泵按上表车削叶轮外径时，泵的效率基本上是不变的，或降低很少。

对较小的叶轮，可车削整个叶片宽度。特别应该说明的是，在车削分段式多级泵的叶轮时，应只车削叶片部分，而将前后盖板部分保留。如果不保留，则和导叶基圆之间的距离就大，将导致泵效率的降低。对于自吸泵来说，为了能够不破坏汽水分离的玟果，影响泵的自吸性能，也只允许车削叶片部分，保留前后盖板。

对中、高比转速的扭曲叶片叶轮，尽可能不要车削叶轮外径，如果必须车削时，应该斜切叶轮，也就是切割线不与泵轴平行，而是后盖板的切割童大一些。但泵效率下降仍旧很大。

NPS&表示某一台既定泵的汽蚀性能。在此基础上可以找到一系列几何相似的泵在相似工况下汽蚀性能之间的关系，这种关系就是汽蚀相似定律。

对于几何相似，在相似工况点工作的模型泵和实型泵的汽蚀余量之比等于模型泵和实型泵的转速和尺寸乘积的平方比。

当转速和尺寸相差不大时，相似定律换算结果较为准确。当转速和尺寸相差较大时，换算的NPSH与实际误差较大^与比转速类似，可以椎导出泵汽蚀相似准则汽蚀比转速C。对于几何相似的泵，

在相似工况下，由汽蚀相似定律：

量对应不同的C值，所以C值和&一样，通常是指最髙效率工况下的值。（：和&—样，都是相似准数，其不同点在于汽蚀比转数强调泵的进口部分（吸水室和叶轮进口）的相似，且用汽蚀基本参数表示。C值的大致范围是：

对抗汽蚀性能高的泵 C= 1000- 1600

对兼顾效率和抗汽蚀性能的泵 C = 800~900»0

对抗汽蚀性能不作要求主要考虑提高效率的泵C=600-800

在一些国家，一般使用吸人比转速一词，并用S表示。吸人比转速和汽蚀比转速C的实质和意义相同，只差一常数值，即

计算S值不同国家采用的单位不同，得出的S值各不相同。C值和用不同单位算得的S
值的换算关系如表2-4所列3

表2-4 C值和S值换算关系
^计算公式参数	_〇 5.62n-/Q _ NPS^^3/*	„ 5.62n/Q NPSH^^J
^计算公式参数	中	曰	英	美
Q		raVmin	Imp.gal	L'Srgd
n	r/min	r/min	r/min	r/min
NPSH_r		hq	m	m
		1.38	8.4	9.21

为了避免由于汽蚀引起的振动、噪声及叶轮的损坏，装置汽蚀余量（有效汽蚀余董）NPSHa必须大于泵的必须汽蚀余量NPSH„ >(1没^可以在性能曲线中査得，《1>5札的推荐值可用下式进行计算而得：

1)泵并非连续运转，只是间断的短时间运转。

2)泵另外采取了抗汽蚀措施，如加诱导轮。

3)客户有指定的安全要求。

注意：NPSHa值必须按照式（1 2 3-B>或（2-14>计算才能保证泵的连续稳定运转u吸上和倒灌髙度的计算泵的吸上高度或倒灌高度/^坷按下式计算，工作简图如图2【所示】。

表2-5 5„值的选取
叶轮材料		〜		材料的NPSH/m
叶轮材料	泵送介质pH>7_5	泵送介质pH矣7.5	不含HjS的海水	适用条件
t；—X2〇erl4(2Crl3)	1.0	1.05		—
G—X23Cr^l7	1.0	105	1.1	——
G—X6GrNiMol810	1,0	LO	0.2
G—MAIBeFSO	L.O	LO	1.10
G—Sn Hz W, G—Gu A1 lONi	IQS	1.05	1.06	—
r^G40(QT4〇[>—18)	1.05	L15	不适用	^10
GG25(ffI25t»	irl	L2	不适用	10
注：如海水中含有HjS, S„=l上

式中液面的绝对历力（MPa), 可以为大气压力也可为任意压力；

抽送液体温度下的汽化压力（MPa);

p——液体密度（kg/tn3);

液体倒灌高度（in);

心——液体吸上高度（m);

hr——吸人装置内的水力损失（m);

S——重力加速度（m/s2h

如果泵送介质的温度为7V时，则选取心时的温度7\因为r=rF + A7\ Af的值可从表2-6得到。

<td width="62" valign="b

表2>7水在不同a度下的汽化压力和密度
T/°C		joAkg/n?)	T/°C	p^MPa	_P/(kftV)	T/°C		p/{V^)
	0.00066	999.9	49	0.01174	986.5	98	0.09430	959.6
2	OrOOtm	999.9	50	0.01234	985.7	99	0.09776	959.0
3	0.00076	1000.0	5L	0.01296	987.6	10D	0.10132	958,3
4	0.0008】	1000.0	52	0.01361	987.1	101	0,10500	957.5
5	0.00037	1000.0	53	0.01429	986.6	102	0.10S7S	956,8
6	o.oom	999.9	54	0.01500	986.1	103	0.11267	956.2
7	0.00100	999.9	55	0.01574	985.7	104	0.11663	^55.4
a	0.00107	999.8	56	0,01650	985.2	105	0.12080	954,7
9	CL 00*15	999.7	57	0.01730	9S4.7	106	0.125CM	954.0
10	0.00123	999,6	5&	0.01841	984.2	107	0,12940	953,2
ii	0.00131	9^9.5	59	0.0L902	983.6	108	0.13390	952,5
12	0,00140	999.4	60	0.01992	9&3.1	109	0.*3852	95XJ
13	0.00150	999J	61	D.C2〇g6	982.6	110	OJ4327	951.0
14	0,00160	999,2	62	0.02184	982.1	111	0.14814	950.2
15	0.00171	999.0	61	0,02390	981.0	112	D.15316	949.5
16	0.00181	998.9	65	D.02500	980.4	113	0.15832	945.7
17	o.oom	998.7	66	0*02614	980-0	114	0.16361	947.9
18	0.00206	998.5	67	U.02733	mA	115	0.16906	947.7
19	0.00119	蝴.4	6S	002856	97S.B	116	0.17465	946.4
20	0.00233	99S.2	m	O.Q2983	978.2	117	0.17495	945.6
21	0.00248	997.9	70	0.09116	977.7	118	0.16628	944,8
22	0.00264	997_r7	71	0. 03253	977+1	119	0.19233	944.0
23	0.002S0	997.4	72	0.03396	0.5	120	0.19845	943.1
24	0,00298	997,2	73	0.03543	975.9	121	0.20491	942J
25	0,00317	P97.0	74	0.03696	875.4	122	0.21144	94L.4
26	0.00336	9%.6	75	0.03855	974.8	123	0,21815	940,6
27	0.00356	996.4	16	o.325	0.897	124	0.22500	939.8
28	0.00377	996.1	77	0.2350	0.8956	125	0,23208	938.D
29	0.00400	995.7	78	0.04365	973.0	127	0.24674	937,2
30	O.CXK24	995,6	79	0.04547	972.4	J28	0-25434	936,5
31	0.00+19	995.2	30	0.04735	971.8	129	0.26213	935.7
32	0.0(W76	994.9	81	o.omi	971+2	130	0+27012	934.S
33	0,00503	994-6	82	O.OS133	970.5	131	0.27S29	934,0
34	0.00532	994.2	83	0.05342	969.8	132	0.28668	953A
35	0,00562	m’9	84	0.05557	9W.3	133	0.29527	932.3
36	0,00594	mA	S5	0.05780	968.7	134	0.30410	931.4
37	U.00628	9W3.2	86	0,06010	968.0	135	0.31303	930.5
33	0.00662	9K.8	87	0.06249	967.3	136	0.32224	929.6
39	0.00699	W2.5	88	0.06495	966,7	137	0.33166	93B.7
40	0.00737	991A	89	0.06749	965.9	I3S	0.34136	927.9
41	0.00778	991.7	90	0.07011	9G5.3	139	0.35127	927.0
42	0.00&20	991.8	⁹¹	0.072S2	964.6	140	0,36138	926,0
43	0.00864	990,9	l 92	0.07561	964.0	141	0.37167	925.2
44	0.00910	990.5	93	0.07849	963.2	142	0.3S226	924,2
45	0.00958	990,0	94	0.08146	962.5	143	0.39315	923.4
46	0.01008	989,8	95	O.OS452	96J.9	144	0.40423	<m.5
47	0.010S2	989.3	1 96	0.087©	961,1	145	0.41550	921,6
43	0加16	988.9	97	0.09095	960.4	146	0,4270&	920.7
7V°C	/jv/MPa	jo/tfcg/n?)	r/x	pyMPa.	fiAkg/n^)	T/X	pv/MPa	p/(Itg/W)
147	0.43895	919.7	195	L3990	S70J	243	3.5282	3.568
148	0.45100	918.7	196	1.4291	869.1	244	3.5899	807.6
149	0.46336	917.8	197	1-4601	868.0	245	3+6524	306.4
150	0,47601	916.9	198	1.4910	B66.9	246	3.71S7	403.1
151	0.48886	916.0	199	1.522S	865.&	247	3.7800	803.6
152	0.50210 1	915.0	200	1.5550	S64-6	24S	3.8450	80EM
153	0.51553	914.1	201	J.5SS0	863.4	249	3.9109	800.7
154	0.53926	913.t	302	1,6212	862.2	250	3.9776	799.2
155	0,54329	912.1	203	1+6550	861.1	251	4.(H52	797.7
156	0.55760	9H.2	20*	1.6895	8S9.9	252	4.1139	796.2
157	0.57232	910.2	205	1.7245	85S+7	253	4.1335	4.127
15S	0.58732	909.3	206	K7600	857.5	254	4.2531	793.3
	0.60025	908.3	20T7	L.7962	S56+3	255	4.1247	791.1
160	0.61802	907,3	30&	1.S329	855.2	256	4.3963	790.2
161	0.63390	906,2	2Q9	1.8701	853.9	257	4.4699	788,7
162	D.651P8	905.3	210	1+9080	852.8	25S	4+5434	7ST7.2
163	0.66666	9M.4	211	1.9464	851.5	259	4.5180	783.6
164	0.6S352	903.3	212	1.9855	850,3	260	4-6M4	7B4.0
165	0.70078	902.3	213	2,0252	S49,〇	261	4t?7〇9	7S2,3
166	0.71834	901J	214	2.0654	847.8	262	4.B4S4	780,7
167	0.73619	900.4	215	2,1062	846.S	263	4.9269	779.1
t6B	0.75443	899.4	216	2.147B	泌.3	264	5,0063	777,4
169	0,77036	S98.3	217	2.1S99	844.1	265	5.0877	775+9
170	0.79199	89^.3	218	2,2327	S42.B	266	3.1691	774.2
m	0.81140	896.2	219	2.27G0	841.6	267	5,2515	172.6
172	0.83111	895.2	220	2.3202	840.3	26&	5.3348	173.6
173	0,85112	894.1	221	2.3649	S39.0	269	5,4192	760.4
174	0,87162	S93.0	222	2.41Q2	837.&	270	5,5055	767.8
175	0.89250	892.0	223	2.4563	m，5	zn	^.5918	766+1
176	0,91369	891.0	224	2.5030	S35.2	212	5.6790	764.4
m	0.93536	嫩.9	225	2,5504	833.9	273	5.76S3	762.7
17S	0,95742	S8S.9	226	2.5985	832.6	274	5.8575	761.0
179	0.979SS	887,9	227	2,6473	B3L3	275	5.9488	759.3
180	1.0027	886.9	228	2.6967	829.9	276		757.6
131	1.0260	S85.g	229	2-7469	S28J	277	6.J341	755.2
182	1,04%	S84.7	230	2.7979	827,2	Z78	6*2282	754,1
1S3	1.0768	883.6	231	2.8495	825-9	279	6.3233	152.21
184	1.(5984	S82.5	232	2.9019	824.6	280	6.4194	750,6
185	丄.1234	m A	233	2,9550	S23.3	281	6,5165	748.9
186	1.1488	SS0.4	234	5.0090	821,9	2E2	6.6156	747.1
187	1.1747	879.3	235	3+0635	820.6	2S3	6.7146	745.2
1S8	K2011	878.2	236	3.1188		284	6.8156	743.4
189	K2280	S77.1	237	3,1749	817.2	285	6.9176	741.6
190	L2552	S76.0	238	3.231B	&16.4	286	7.0206	739.8
191	1.2830

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2.2 参数确定和相关计算

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