ASPEN学习笔记 12 : 流体输送单元 泵
pump
泵的几个基本概念
NPSH
The Net Positive Suction Head (NPSH) available for a pump is defined as:
Where:
= | Net Positive Suction Head Available 可获得的净正吸入压头 | |
---|---|---|
= | Inlet pressure 入口压力 | |
= | Vapor pressure of the liquid at inlet conditions 入口条件下的液体蒸汽压 | |
= | Velocity head = u2/2g where u is the velocity and g is the gravitation constant 动压头 | |
= | Hydraulic static head corrected to the pump centerline 精确到泵的轴心线的水力学静压头 |
要比要求的要大,否则可能发生汽蚀。
其中
|
= | Net Positive Suction Head Required 要求的净正吸入压头 |
---|---|---|
N | = | Pump shaft speed (rpm) 泵的轴速度 |
Q | = | Volumetric flow rate at the suction conditions 吸入条件下体积流率 |
|
= | Suction specific speed 吸入比速 |
The units for Q and NPSHR are:
US: 英制 | Q in gal/min and NPSHR in feet 英尺 |
---|---|
Metric: 公制 | Q in cum/hr and NPSHR in meters 米 |
上面提到了吸入比速,首先定义比速
Head | = | Head developed across the pump 泵提升的压头 |
---|---|---|
Ns | = | Specific speed 比速 |
N | = | Pump shaft speed (rpm) 泵轴转速 |
Q | = | Volumetric flow rate at the suction conditions 吸入条件下的体积流率 |
The units for Qand Head are:
US: | Head in feet, Q in gal/min 压头单位英尺 和流率单位加仑每分钟 |
---|---|
Metric: | Head in meters, Q in m3/hr 压头单位米,流率单位立方米每小时 |
The choice between US and Metric speed units is made on the Setup | Calculation Options sheet.
英制和公制可以在Setup - 计算选项中选择
知道了比速的定义后,再来定义吸入比速,其实就是将泵的NPSHr代替Head,
吸入比速是泵的性能的一个判据 该性能是有关气蚀方面的 对于通常的泵设计
US 单位制时
ss N 值在 6000 到 12000 范围内变化 典型值是 8500
压头系数
Headc = 压头系数
Head= 通过泵所提升的压头
g= 重力加速度
u =叶轮末端速度
流通系数
流通系数是排放喉管速度与叶轮末端速度之比,
Flowc = 流通系数
Q = 体积流率
= 喉管横截面积
= 喉管直径
u =叶轮末端速度
而 由于
为 最佳效率点的比速
Diam 为叶轮直径, 在 Setup calculation 选项上也可以定义比速
流体功 Fluid power
其中
dH | = | head generated = 增加的压头 |
---|---|---|
w | = | mass flow rate 质量流率 |
g | = | gravitational acceleration 重力常数 |
dP | = | the pressure difference across the pump 经过泵产生的压差 |
ρ | = | fluid mass density 流体密度 |
示例5.2
一股需要泵输送的苯物流,温度 40℃ ,压力 100kPa ,流量 100kmol / h 。泵效率 85% ,
驱动机效率 95% ,特性曲线数据如表 5-3 所示。计算泵的出口压力、泵的有效功率、轴功率
以及驱动机消耗的电功率。物性方法采用 RK-SOAVE 。
- 组分
- 方法
- 流程 Flowsheet
- 流股 streams
- 操作单元Block
- 对于此题,我们已经知道入口流体条件,已经知道泵的效率和性能曲线,求出口压力
- 运行