Понимание производительности насоса
Насосы подразделяются на три типа: возвратно-поступательные, диафрагменные и центробежные. Благодаря своей прочности и производительности центробежные насосы используются во многих системах шлама. центробежный насос перемещает шлам через систему, вращая рабочее колесо.
Два параметра в первую очередь определяют производительность насоса: напор и расход. Производители предоставляют каждому насосу кривую насоса, которая отображает давление и расход друг против друга. Эта кривая определяет, подходит ли насос для нашего применения.
Чем сложнее приложение, тем важнее иметь экспертную помощь в определении требуемых характеристик конструкции насоса. Однако некоторые фундаментальные шаги можно предпринять в любой ситуации. Читайте ниже, чтобы понять расчеты расхода и шламового насоса.
Выбор шламового насоса: что следует учитывать?
Рассчитайте скорость потока
Сначала мы должны рассчитать расход, прежде чем определять размеры и выбирать насос. В промышленной среде расход часто определяется стадией производства на предприятии. Это может быть просто расчет того, что для заполнения резервуара требуется 100 галлонов в минуту (6,3 л/с), или даже общий объем может быть затронут некоторым контактом с процедурой, который должен быть тщательно исследован.
Рассчитать статический напор
Необходимо контролировать высоту между уровнем жидкости в вакуумном контейнере и высотой конца выпускной трубы или высоту между уровнем жидкости в дисперсионном баке и высотой конца дренажной трубы.
Рассчитайте напор трения
Скорость жидкости, размер трубы и длина трубы определяют напор. Роль фрикционной головки важна, поскольку она обслуживает основную трубу.
Определить или рассчитать общий напор
Мощность сжатия определяется скоростью потока (которая может быть как положительной, так и отрицательной) и напором на границе раздела фаз.
Выбор насоса
Выбор насоса осуществляется на основе требований к общему напору и расходу, а также пригодности к применению.
Определение и расчеты шламовых насосов
При расчете шламового насоса необходимо рассчитать технологические параметры.
Размер и распределение частиц
Размер частиц d50 (d85) — это доля фрагментов в пульпе, имеющих заданный размер или меньший.
Значение рассчитывается путем просеивания твердых частиц через различные сита и измерения каждой порции. Процент частиц разных размеров затем можно прочитать, нарисовав кривую сита. d85= 3 мм, например, указывает, что 85% частиц имеют диаметр 3 мм или меньше.
Массовая доля мелких частиц
Доля частиц размером менее 75 мкм. Необходимо определить процент мелких частиц в пульпе. Частицы диаметром менее 75 мкм могут помочь переместить более крупные частицы. Если доля частиц размером менее 75 мкм приближается к 50%, характер пульпы меняется на неоседающий.
Концентрация твердых веществ
Концентрацию частиц в суспензии можно выразить в объемных процентах, Cv, или в весовых процентах, Cm.
Что такое плотность/удельный вес?
Твердые вещества
Удельный вес твердого тела обозначает его плотность. Это значение, SGs, рассчитывается путем деления плотности твердого тела на плотность воды.
Н20
Плотность воды составляет 1000 кг/м3. При 20°C удельный вес воды равен 1. Цена немного варьируется в зависимости от температуры.
Шлам
Для определения удельного веса пульпы можно использовать номограмму.
Форма частиц
Форма гранул имеет значение для поведения перекачивания пульпы, а также для износа конструкции насоса и трубопровода. Фактор формы показывает отклонение частиц пульпы от идеальной сферы. Важно знать эти детали.
Характеристики шлама
Шламы классифицируются как осаждающиеся и неосаждающиеся.
Неосаждающийся шлам
Смесь, в которой содержимое не оседает на дно, а сохраняется в окружающей среде в течение длительного периода. Неосаждающаяся суспензия имеет однородное, вязкое поведение, но ее свойства не являются ньютоновскими.
Размер частиц: менее 60-100 мкм.
Однородная смесь представляет собой неоседающую пульпу.
Однородная смесь
Смесь твердых веществ и жидкостей, в которой твердые вещества распределены равномерно.
Осаждение шлама
Этот тип пульпы быстро очищается во время обработки, но может оставаться взвешенным из-за летучести. Диаметр частиц: более 100 мкм
Оседающая пульпа представляет собой псевдогомогенную или гетерогенную смесь, которая может быть полностью или частично расслоена.
Псевдооднородная смесь
Смесь, в которой все молекулы находятся во взвешенном состоянии, но их накопление выше в нижней части.
Гетерогенная смесь
Смесь твердого вещества и жидкости, в которой частицы распределены неравномерно и имеют тенденцию накапливаться в большей степени на дне трубы или защитной емкости (по сравнению с оседающей пульпой).
Определения жидких веществ
Помимо плотности, вязкость жидкости определяет ее свойства.
Как только к жидкости приложено давление, она будет деформироваться бесконечно. Говорят, что они текут. Когда текучая жидкость течет, ей противодействует внутреннее трение, вызванное сплоченностью молекул. Это внутреннее трение является свойством жидкости, известным как вязкость.
Вязкость жидкостей быстро уменьшается с повышением температуры.
Ньютоновские жидкости
Сдвиговое напряжение в ньютоновских жидкостях линейно и связано с градиентом скорости или скоростью сдвига. Вода и большинство жидкостей являются ньютоновскими.
Жидкости с неньютоновскими свойствами
Некоторые жидкости, такие как водные суспензии, содержащие мелкие частицы, не следуют прямой зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига. Их также называют жидкостями, которые не являются ньютоновскими.
Некоторые неньютоновские жидкости обладают необычной особенностью: они отказываются течь, если не приложено определенное минимальное напряжение сдвига.
Производительность насоса
Эффективность центробежного насоса, перекачивающего шлам, варьируется в зависимости от эффективности центробежного насоса, перекачивающего шлам, в зависимости от содержания в нем жидкости/твердых частиц.
Эта разница определяется свойствами пульпы (размером частиц, плотностью и формой, как описано ранее в предыдущей главе). Мощность (P), напор (H) и эффективность () являются факторами, которые затрагиваются. На следующих графиках показаны различия между пульпой и водой.
Энергия и напоры текущих жидкостей
В устойчивом равновесии вода и другие жидкости находят свой баланс. Вода в конструкции высоко на холме обещает. Она обладает способностью выполнять работу или, другими словами, у нее есть энергия. На пути вниз к нижним поверхностям потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, которая используется для выполнения фактической работы, например, для приведения в действие турбогенераторной установки или двигателя.
Спустить баржу или водяную мельницу по реке. Другими словами, как в водопаде, вся эта энергия может быть потрачена впустую.
Плотины накапливают воду по разным причинам, в том числе для выработки гидроэлектроэнергии и электроэнергии.
генерация, в ирригационных системах, выращивании сельскохозяйственных культур, в муниципальных системах распределения воды, как один из
Основные компоненты жизни, а также схемы смягчения последствий речных наводнений Вода должна использоваться только в гидроэнергетических схемах.
храниться на больших высотах, где имеется много конвертируемой потенциальной энергии Циркуляция воды и орошение
Насосы используются в системах для придания воде кинетической энергии, чтобы ее можно было перемещать по трубам и/или поднимать на более высокие участки земли.
Течение жидкости всегда происходит от точки с наивысшей энергией к точке с наименьшей. Энергия — это способность совершать работу.
Проектирование системы
Статический напор
Статическое давление — это боковой зазор между поверхностью источника пульпы и точкой сброса.
Потери из-за трения
Трение возникает, когда жидкость протекает через нагнетательную линию и клапаны. При перекачке пульпы повреждения от трения, возникающие из-за изгибов диаметра трубы и клапанов, отличаются от стандартных потерь при перекачке тяжелой воды.
Голова общего сброса
Это значение используется при расчете производительности насоса и складывается из статического напора и потерь на трение, вызванных трубами и клапанами, которые преобразуются в метры воды.
Критическая скорость
В общем случае скорость потока в трубах должна поддерживаться выше определенного порога. Потери на трение увеличиваются с ростом скорости потока. Это также может привести к повышенному износу в системе труб. Низкие скорости потока вызывают образование осадка в трубах и, как следствие, значительные потери.
Размеры насоса
- Кривая водяного насоса
- Кривая уменьшения шлама
- Рабочая точка шлама находится в точке пересечения кривой насосной системы и кривой производительности.
Другие факторы, которые следует учитывать
При использовании насосов давление на входе насоса должно превышать давление паров жидкости внутри насоса. Указанное требуемое давление на входе насоса, NPSH req, не должно быть меньше имеющегося значения в насосной системе, NPSH.
Доступное значение зависит от давления окружающего воздуха (высоты над уровнем моря), давления паров жидкости, плотности шлама и уровня в отстойнике.
Например, перекачивание водной суспензии на высоте 1000 метров над уровнем моря. Температура жидкости составляет 40°C, а уровень жидкости находится на 2 метра выше впускного отверстия насоса.
Формула:
NPSHa = давление воздуха – давление паров + уровень на входе в поддон.
НПШа = 9,2 – 0,4 + 2 = 10,8
Если у вас есть вопросы по шламовому насосу, вы можете связаться с нами в любое время для более быстрых транзакций, и наши старшие инженеры ответят вам в любое время.
