沃喀莎工程手册-中文

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1、沃喀莎工程手册1泵最佳使用需考虑因素:泵送系统泵和马达•流量•泵送的流量范围•设备类型和在管路系统中的位置•效率和回流•管径和长度•泵速范围•泵入口状况•净正入口压力要求•泵出口压力要求•压头•流体类型•操作温度•泵工作小时•自吸能力•流量控制的精度要求•泵的最大服务系数•泵和管路的安装要求•泵的材料和类型•功率要求和马达类型流体特性•泵送的流体类型•在泵送时的有效粘度•流体的比重•气化压力•化学性质•磨蚀性•流体对剪切或破坏的敏感性2流体基本知识流体包括液体气体以及液体固体和气体的混合物本手册所提及的流体和液体的概念是一样的都是指纯液体或液体和气体或固体的混合物它们在泵工作

2、时本质上跟液体一样流体密度指每单位体积流体的重量通常以每立方米流体重多少公斤表示例如每立方米流体重1000公斤它的密度是1000Kg/M3流体的密度随温度变化而变化比重是流体密度和水的密度的比值比重没有单位温度它是衡量流体内部能量的单位它常用单位是°F或°C请看附录°F--°C转化图饱和蒸气压在某一温度下液体变成气体时的绝对压力常用单位为PSIA每种液体都有自己特有的温度--饱和蒸气压图如右图例如水在绝对压力0.95PSIA,37.8°C下水的饱和蒸气压psig--温度°F图就沸腾3粘度用来衡量液体抵抗拉力的能力在同速度一剪切率下粘度高的液体比粘度低的需要面积更大的剪切拉力液

3、粘度=剪切应力/剪切率层力剪切应力=力/面积=F/S厚度剪切率=速度/液层厚度=V/δ液体绝对粘度最常用单位为厘泊CPS它可以通过右图示意的仪器测得该仪器测量在某一剪切率下旋转纺锤所需的力运动粘度单位为CKS或SSU运动粘度计测量液体流经某一段确定口径的管子所需的时间4本手册所涉及的粘度单位均为厘泊CPS其它粘度单位很容易换算成厘泊CPS运动粘度X比重SG=绝对粘度CKSXSG=CPSSSUX02158XSG=CPS请看第XX页粘度换算表同一流体其粘度值不是固定不变的它随着流体和系统的工艺条件变化而变化在同一泵送系统大多数流体粘度随着温度的增加而降低有效粘度温度5粘稠流体特征

4、有效粘度指流体在一特定泵送系统中在设计的工艺条件下的剪切率粘度所表现出的实际影响流体类型剪切率变化粘度不牛顿流体有水矿物油浆料液树脂变等粘度牛顿流体剪切率变化粘度不变使流体运动的力随着流动速度的增加而成比例增加剪切率流体类型剪切率增加粘度变小塑性流体为了使该流体流动必须给它Pseudo-Plastic流体剪切率增加粘度一初始力该力称为运动点如果运动点太变小在一固定的流速或剪切率下粘度固高流体可能不会自动流入泵的入口定不变与时间无关粘度Thixotropic流体剪切率固定粘度随着时间的流失而不断降低Thixotropic流体的特征还有有初始运动点有塑性或Pseudo-Plast

5、ic流体特征有重新回稠的趋势粘度典型Thixotropic流体有油漆墨水胶香波护肤品等6流体类型剪切率增加粘度变大Dilatent流体剪切率增加粘度变大该型流体需要在很保守的泵送速度下被输送由于旋转泵有高剪切区域可能造成流体粘度非常高足以使电机卡住或泵损坏粘度表现该种特征的流体有含高固体物的陶瓷粘土氧化物等剪切率沃喀莎公司有专门测量仪器和经过专门训练的技术员来测量流体的性质有助于泵的准确选型和确定最佳管路直径对于牛顿流体剪切率从管中心的零成线性增加至管壁处的最大事实上大多数被泵送的流体为非牛顿流体塑性和Pseudo塑性型流体包括Thixotropic流体在管壁处剪切率较大Di

6、latent流体在管壁处剪切率较小速度变化图牛顿流体非牛顿流体剪切率变化图牛顿流体非牛顿流体确定非牛顿流体确切的剪切率是非常复杂的它需要专门的仪器设备确定非牛顿流体在管路中的压力降和泵送性能最有精确的方法是在现有的操作系统中运行记录压力降流速和管径通过这些数据可利用XX页的图表可以判断流体粘度如果实际测试不能实现可以利用专门设计的粘度仪建立粘度/剪切率关系图如果我们假设一剪切率该流体好象为牛顿流体利用该剪切率来确定有效粘度并确定在一泵送系统中的压力降和泵送的功率要求一般是足够的7流量和剪切率关系卫生薄壁管------厚壁40管子卫生和铸铁管中流量和剪切率关系曲线基于剪切率Se

7、c−1=流量GPM/管半径≥INX4.9流量GPM剪切率Sec−11从一已知的流量2选择管径3得到剪切率4利用这个剪切率可以在粘度曲线中查得粘度值见第XX页的例子注厚壁40管子的剪切率会有相当大的变化8粘度曲线粘度和剪切率间关系典型曲线(非牛顿流体)WaukeshaCherry-Burrell粘度曲线典型粘度曲线(非牛顿流体)表观粘度剪切率γSec-1计算非牛顿流体在管子中流动时的剪切率是非常复杂的对于牛顿流体剪切率从管中心的零成线性增加至管壁处的最大事实上大多数被泵送的流体为非牛顿流体塑性和Pseud