船舶设计建造中离心泵的选型分析.pdf

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1、第46卷船海工程Vo1．462017年6月SHIP&0CEANENGINEERINGJun．2017DOI：10．3963／j．issn．1671-7953．2017．S1．025船舶设计建造中离心泵的选型分析李科(招商局重工(江苏)有限公司，江苏海门226116)摘要：由于船舶是一个设备密集、结构复杂、功能高度集成的海洋结构物综合体，每台泵的参数会影响结构物某方面或者整体的工作性能。针对离心泵选型，结合船厂在实际操作过程中的选型方法，对这一课题进行较为详尽的研究。关键词：船舶；离心泵；参数；性能；选型方法中图分类号：U664．5文献

2、标志码：A文章编号：1671—7953(2017)S1-0085-04目前国内设计公司设计主流船型时，往往侧1．2扬程(压头)重于结构和总体分析，对离心泵的选型说明和指泵的扬程日为⋯导比较少，在详细设计方面的能力和日本、韩国及H=Ed—E(1)新加坡等高端船舶市场主流企业还有比较大的差式中：为在泵出口处单位重量液体的能量；E距，在详细设计阶段缺乏一套成熟的设备选型方为在泵进口处单位重量液体的能量。法，在对泵的参数细化、计算和校核等方面顾此失单位重量液体的能量在水力学中称为压头彼，多次出现建造中后期更换主要系统泵的问题。日，其计算公式为

3、为此，考虑从解决详细设计阶段实际问题出TTr7发，在船厂船舶海工项目的设计建造过程中，将离日：++(一Zs)(2)Pgzg心泵的理论设计应用于实践选型，引进国内外船式中：p，P为泵出口、进口处液体的静压力；vd，舶设计经验，根据相关的规范和规则，发掘离心泵为泵出口、进口处速度；Z，Z为泵出口、进口选型的第一手指导资料，提高设计能力。到任选的测量基准面的距离。1离心泵的基本性能参数1．3管路系统特性曲线同一管路系统中，恒定操作条件下，管路系统1．1流量Q的阻抗为一常数。若操作条件改变，则管路阻力正确的流量选择是首先确定工艺操作下的液会发

4、生变化，泵的流量一压头也会相应变化。图体正常、最小及最大流量，选泵时一般以最大流量1中离心泵的特性曲线，假如将离心泵的出口管为基础，并考虑最小流量的要求，最佳效率点最好路上的节流阀关小时，管路的阻力将增大，管路阻位于正常流量点和额定流量点之间。力特性曲线将变陡，见图1中的Ⅱ线。泵的最小连续流量分2种：最小连续热流量，最小连续稳定流量。2者中取其大者为泵的最小连续流量。泵的最小连续热流量可估算。一般以第二种定为最小连续流量，通称最小流量。根据．经验，普通离心泵的最小连续流量值约为泵最佳0效率点流量的30％左右。当工艺所需最小流量图1离心

5、泵的特性曲线小于泵制造厂给出的最小连续稳定流量，则需用限流孔板或调节阀控制，并设置最小流量旁路线。当阀门开大时，管路阻力将减小，管路阻力特性曲线将平缓，见图1中的Ⅲ线。收稿日期：2017—03—012离心泵主要参数的选型方法修回日期12017—04—25第一作者：李科(1985一)，男，硕士，工程师2．1离心泵的排量选择研究方向：船舶及海洋工程轮机工程技术离心泵的排量是与叶轮及转速等有关的参8520717月往李科：船舶设计建造中离心泵的选型分析船海工程第46卷数，在工程上主要考虑实际用途决定。各船级社，式中：P为大气压对应的压头，相当

6、于34ft的水如ABS，DNV，CCS等，对于部分影响到船舶安全柱高度，(1ft=0．3045m)，若吸口容器是敞开式的离心泵的排量，有严格要求。对于排量的选择，或者设置了透气设施，大气压就会给液体表面一要按照规范中的相关计算公式来选择。主要有：个大气压的压力；p为不同温度下流体汽化压力①消防泵；②舱底泵和压载泵；③泥浆泵：通常分对应的压头，ft；p是保持流体为液体状态不汽化送料泵、混合泵及泥浆处理泵等。的压力，也就是汽化的临界点。不同温度下相对2．2离心泵的汽蚀余量计算和校核应的水汽化压力值见表1。汽蚀余量是影响离心泵选型的另一非常

7、重要表1不同温度下水的汽化压力的参数，决定了选型的成败，需要在设计之初就根据实际的安装条件，通过计算选择合适汽蚀余量，来保证离心泵的正常工作寿命。2．2．1汽蚀产生的原因和危害泵在运转中，因为某种原因，其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处产生大量蒸汽，形成气泡，开始汽化，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧缩小以至破裂J。液体质点在气泡凝结破裂的同时，以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击

8、频率打击金属表面，严重时会将壁厚击穿J。图2是叶轮在长期遭受SG为相对密度；S为吸口端压力损失，ft；Z为吸高，如果液面在泵的中心线以上，为正值，液严重气蚀状况下的腐蚀情况。面在泵的中心线以下，为负值。这个高度对泵汽蚀余