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      了解壓力表系統曲線對于匹配良好的壓力表至關重要

      返回列表發布日期:2019-08-14 08:46:49    |    


            在我的職業生涯中,我指導了許多新工程師選擇壓力表用于過程應用。經過多年看到的壓力表理論知識差距代價高昂的結果,我發現工程師陷入了選擇陷阱,導致壓力表選擇不太理想。我最終意識到壓力表選擇不良的根本原因是缺乏對壓力表系統曲線了解。
            從無數可用選項中選擇壓力表可能令人生畏,但有人必須做出決定。必須將許多因素(例如所需流量、壓差和吸入條件)與所考慮的壓力表的資本成本和能量成本進行權衡。要確定合適的壓力表,您必須考慮總體擁有成本,包括資本成本、運營成本和維護成本。如果低效率或維護成本高,那么低成本壓力表有什么用呢?我的選擇方法主要側重于壓力表設計考慮因素,但也涉及壓力表設計細節,包括關鍵的設計參數,如特定速度(Ns)、吸入比速度(Nss)、NSPHa、NPSHr和NPSH邊際比。通過分析這些基本的參數,您可以快速確定壓力表是否適合您的特定應用。如果您確定壓力表適用于您的應用,那么您需要能夠評估壓力表制造商返回的各種投標。
      壓力表系統曲線的重要性
            每個壓力表制造商都希望為他們引用的每個應用提供完美的壓力表。制造商要求未來的壓力表用戶為他們提供準確的壓力表系統曲線,描述您的運行條件所需的容量和揚程。在本文中,我們將定義壓力表系統曲線是什么,它們重要的原因以及它們是如何生成的。壓力表系統曲線是給定壓力表系統的流量和液壓頭要求之間關系的分析或圖形表示。液壓頭要求與吸入頭、排放頭和壓力表系統的液壓頭損失有關。由于液壓頭的要求和損耗是壓力表的流量、尺寸和長度以及配件的尺寸、數量和類型的函數,因此每個壓力表系統曲線往往具有獨特的形狀。
            通常,壓力表系統曲線上至少有一個點給壓力表制造商,以幫助他們正確選擇壓力表。然而,非常希望以圖形方式將整個壓力表系統曲線疊加在壓力表的揚程和容量曲線上,以便更好地理解壓力表性能曲線和壓力表系統曲線之間的相互作用。根據定義,壓力表性能曲線與系統曲線的交點定義了壓力表系統的工作點。一旦定義了壓力表系統曲線,我們就可以在其的頂部繪制各種壓力表曲線,并希望選擇一個符合過程需求的曲線。沒有這個系統曲線,就沒有機會找到合適的壓力表。為了創建系統曲線,我們必須首先在壓力表的總預期工作范圍內繪制所需的容量與所需的壓頭。頭部將以英尺或米為單位測量,容量將以加侖/分鐘或立方米/小時為單位進行測量。系統曲線的一般方程式由下式給出:
      Hsystem =(Pdownstream - Pupstream)+ Elevation +所有線路損失
            將這個等式用文字表示,我們可以說壓力表系統是下游壓力和上游壓力之差的總和、下游液位與上游液位之間的高差和所有線路損失。對于本文的其余部分,我們將使用以下等式的簡寫版本:
      Hsystem =(Pds - Pus)+ Hstatic + L.
            靜電定義為從吸入罐或凹坑中的液體表面到排出罐中液位水平的垂直距離??梢允钦娴囊部梢允秦撁娴?。當液體流過壓力表和配件時,它會受到壓力表內部光潔度、壓力表配件中的限制性通道以及系統中安裝的任何其他硬件的摩擦。由此產生的“壓降”被描述為系統中的“壓頭損失”,并且可以由壓力表制造商提供的圖表計算得出。
            當我們進行簡單的壓力表系統計算時,請參考圖1。在這里,我們有一個壓力表從油箱#1(Pus = 0 psig)抽吸并移動到油箱#2(Pds = 0 psig),液位比油箱#1高50英尺。如果我們假設在500加侖/分鐘時管道損失總計25英尺,那么讓我們確定系統要求:
      Hsystem =(Pds-Pus)+ Hstatic + L =(0-0)+ 50 + 25 = 75英尺
            請記住,此處的壓力表損失僅適用于500加侖/分鐘的流量。實際上,壓力表損失是流速的函數,因此隨流速而變化。
      圖2描繪了三種基本類型的系統曲線:
            僅靜態系統曲線- 僅靜態系統的一個示例是輸送系統,其中壓力表從開放式井道輸送到較高高度的露天礦坑中,線路損失可忽略不計。
            僅摩擦系統曲線 - 僅摩擦系統的一個示例是具有顯著管道損失的壓力表,其從露天礦井抽吸并排放到處于相同高度的露天礦坑中
            組合系統曲線 - 組合系統是一種壓力表系統,具有顯著的摩擦損失和入口/出口管道的高度或壓力的顯著差異。
            如果我們將系統方程和壓力表曲線結合起來,您將獲得類似于圖3所示的圖。請注意,在圖3中,我們有一個壓力表流量曲線和三個系統曲線。出于簡化目的,所有系統曲線都是僅摩擦型曲線。如前所述,壓力表流量曲線和系統曲線的交點是壓力表運行的點。如果安裝了“小型壓力表系統”,則壓力表將在壓力表曲線的低流量區域運行。如果安裝了“大型壓力表系統”,壓力表將在壓力表曲線的高流量區域運行。但是,如果安裝了“理想的壓力表系統”,則壓力表將在理想的流動區域運行,該區域接近其最佳效率點。通常,系統曲線由預期的工藝條件定義,并且一旦項目的工藝設計步驟完成,趨向于一成不變。設計師的工作是獲取系統曲線信息并嘗試與壓力表匹配。但是,要選擇合適的壓力,我們必須對壓力表系統曲線有信心,這就是為什么理解如何創建壓力表系統曲線以及它們如何受到工藝條件變化影響的原因。一旦您清楚地了解壓力表系統曲線的形狀,您就可以開始選擇合適的壓力表以滿足您的液壓要求。
            請記住,在適當的壓力表吸入條件下,壓力表始終在其曲線上的某處輸送。壓力表曲線的形狀通常由葉輪的特定速度數確定。制造商以特定RPM生成曲線。如果您使用的是變速驅動器,請記住調整曲線以匹配您的實際壓力表速。您可以使用壓力表親和力定律來估算實際壓力表速下的預期性能。除了特定的速度參數,制造商還可以選擇葉輪直徑、葉輪寬度和壓力表轉速。您還可以選擇串聯或并聯運行壓力表,也可以選擇多級壓力表來滿足您的液壓需求。壓力表運行可靠的關鍵是確保壓力表系統匹配良好,以便在接近最佳效率點(BEP)時運行。為確保您擁有匹配良好的壓力表系統,您需要檢查并仔細檢查系統計算,以確認所有因素都得到了正確考慮和計算。您的選擇將僅與系統磁頭方程和制造商的壓力表性能曲線一樣好。
      最后的建議
            為了成功選擇完美的壓力表和壓力表系統,壓力表工程師必須全面了解,包括吸入系統、工藝設計要求、項目工程師和維護工程師的總體目標。注意:不要在真空中工作。今天,雇主高度重視在團隊環境中運作良好的員工。我們都需要共同努力,齊心協力,希望所有人都朝著同一個方向努力。我希望這個壓力表分析計算器能夠啟發并鼓勵讀者更好地了解他們的壓力表,并正確選擇他們的壓力表。通過像壓力表設計師一樣思考,您將更好地適應:
            —開發更好的壓力表規格。
            —與壓力表的供應商交談,目的是改進壓力表的選擇。
            —選擇壓力表出價過程中提供的最佳壓力表。
            您在壓力表選擇過程的前端投資的時間將以較低的生命周期成本和可靠的壓力表操作的形式帶來健康的紅利。相關產品推薦:雷達液位計、 電磁流量計、 金屬管浮子流量計、 孔板流量計、 磁翻板液位計、 差壓變送器、 磁翻板液位計廠家 電接點壓力表 北京布萊迪、

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