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了解压力表系统曲线对于匹配良好的压力表至关重要

返回列表发布日期:2019-08-14 08:46:49    |    


      在我的职业生涯中,我指导了许多新工程师选择压力表用于过程应用。经过多年看到的压力表理论知识差距代价高昂的结果,我发现工程师陷入了选择陷阱,导致压力表选择不太理想。我最终意识到压力表选择不良的根本原因是缺乏对压力表系统曲线了解。
      从无数可用选项中选择压力表可能令人生畏,但有人必须做出决定。必须将许多因素(例如所需流量、压差和吸入条件)与所考虑的压力表的资本成本和能量成本进行权衡。要确定合适的压力表,您必须考虑总体拥有成本,包括资本成本、运营成本和维护成本。如果低效率或维护成本高,那么低成本压力表有什么用呢?我的选择方法主要侧重于压力表设计考虑因素,但也涉及压力表设计细节,包括关键的设计参数,如特定速度(Ns)、吸入比速度(Nss)、NSPHa、NPSHr和NPSH边际比。通过分析这些基本的参数,您可以快速确定压力表是否适合您的特定应用。如果您确定压力表适用于您的应用,那么您需要能够评估压力表制造商返回的各种投标。
压力表系统曲线的重要性
      每个压力表制造商都希望为他们引用的每个应用提供完美的压力表。制造商要求未来的压力表用户为他们提供准确的压力表系统曲线,描述您的运行条件所需的容量和扬程。在本文中,我们将定义压力表系统曲线是什么,它们重要的原因以及它们是如何生成的。压力表系统曲线是给定压力表系统的流量和液压头要求之间关系的分析或图形表示。液压头要求与吸入头、排放头和压力表系统的液压头损失有关。由于液压头的要求和损耗是压力表的流量、尺寸和长度以及配件的尺寸、数量和类型的函数,因此每个压力表系统曲线往往具有独特的形状。
      通常,压力表系统曲线上至少有一个点给压力表制造商,以帮助他们正确选择压力表。然而,非常希望以图形方式将整个压力表系统曲线叠加在压力表的扬程和容量曲线上,以便更好地理解压力表性能曲线和压力表系统曲线之间的相互作用。根据定义,压力表性能曲线与系统曲线的交点定义了压力表系统的工作点。一旦定义了压力表系统曲线,我们就可以在其的顶部绘制各种压力表曲线,并希望选择一个符合过程需求的曲线。没有这个系统曲线,就没有机会找到合适的压力表。为了创建系统曲线,我们必须首先在压力表的总预期工作范围内绘制所需的容量与所需的压头。头部将以英尺或米为单位测量,容量将以加仑/分钟或立方米/小时为单位进行测量。系统曲线的一般方程式由下式给出:
Hsystem =(Pdownstream - Pupstream)+ Elevation +所有线路损失
      将这个等式用文字表示,我们可以说压力表系统是下游压力和上游压力之差的总和、下游液位与上游液位之间的高差和所有线路损失。对于本文的其余部分,我们将使用以下等式的简写版本:
Hsystem =(Pds - Pus)+ Hstatic + L.
      静电定义为从吸入罐或凹坑中的液体表面到排出罐中液位水平的垂直距离??梢允钦娴囊部梢允歉好娴?。当液体流过压力表和配件时,它会受到压力表内部光洁度、压力表配件中的限制性通道以及系统中安装的任何其他硬件的摩擦。由此产生的“压降”被描述为系统中的“压头损失”,并且可以由压力表制造商提供的图表计算得出。
      当我们进行简单的压力表系统计算时,请参考图1。在这里,我们有一个压力表从油箱#1(Pus = 0 psig)抽吸并移动到油箱#2(Pds = 0 psig),液位比油箱#1高50英尺。如果我们假设在500加仑/分钟时管道损失总计25英尺,那么让我们确定系统要求:
Hsystem =(Pds-Pus)+ Hstatic + L =(0-0)+ 50 + 25 = 75英尺
      请记住,此处的压力表损失仅适用于500加仑/分钟的流量。实际上,压力表损失是流速的函数,因此随流速而变化。
图2描绘了三种基本类型的系统曲线:
      仅静态系统曲线- 仅静态系统的一个示例是输送系统,其中压力表从开放式井道输送到较高高度的露天矿坑中,线路损失可忽略不计。
      仅摩擦系统曲线 - 仅摩擦系统的一个示例是具有显著管道损失的压力表,其从露天矿井抽吸并排放到处于相同高度的露天矿坑中
      组合系统曲线 - 组合系统是一种压力表系统,具有显著的摩擦损失和入口/出口管道的高度或压力的显著差异。
      如果我们将系统方程和压力表曲线结合起来,您将获得类似于图3所示的图。请注意,在图3中,我们有一个压力表流量曲线和三个系统曲线。出于简化目的,所有系统曲线都是仅摩擦型曲线。如前所述,压力表流量曲线和系统曲线的交点是压力表运行的点。如果安装了“小型压力表系统”,则压力表将在压力表曲线的低流量区域运行。如果安装了“大型压力表系统”,压力表将在压力表曲线的高流量区域运行。但是,如果安装了“理想的压力表系统”,则压力表将在理想的流动区域运行,该区域接近其最佳效率点。通常,系统曲线由预期的工艺条件定义,并且一旦项目的工艺设计步骤完成,趋向于一成不变。设计师的工作是获取系统曲线信息并尝试与压力表匹配。但是,要选择合适的压力,我们必须对压力表系统曲线有信心,这就是为什么理解如何创建压力表系统曲线以及它们如何受到工艺条件变化影响的原因。一旦您清楚地了解压力表系统曲线的形状,您就可以开始选择合适的压力表以满足您的液压要求。
      请记住,在适当的压力表吸入条件下,压力表始终在其曲线上的某处输送。压力表曲线的形状通常由叶轮的特定速度数确定。制造商以特定RPM生成曲线。如果您使用的是变速驱动器,请记住调整曲线以匹配您的实际压力表速。您可以使用压力表亲和力定律来估算实际压力表速下的预期性能。除了特定的速度参数,制造商还可以选择叶轮直径、叶轮宽度和压力表转速。您还可以选择串联或并联运行压力表,也可以选择多级压力表来满足您的液压需求。压力表运行可靠的关键是确保压力表系统匹配良好,以便在接近最佳效率点(BEP)时运行。为确保您拥有匹配良好的压力表系统,您需要检查并仔细检查系统计算,以确认所有因素都得到了正确考虑和计算。您的选择将仅与系统磁头方程和制造商的压力表性能曲线一样好。
最后的建议
      为了成功选择完美的压力表和压力表系统,压力表工程师必须全面了解,包括吸入系统、工艺设计要求、项目工程师和维护工程师的总体目标。注意:不要在真空中工作。今天,雇主高度重视在团队环境中运作良好的员工。我们都需要共同努力,齐心协力,希望所有人都朝着同一个方向努力。我希望这个压力表分析计算器能够启发并鼓励读者更好地了解他们的压力表,并正确选择他们的压力表。通过像压力表设计师一样思考,您将更好地适应:
      —开发更好的压力表规格。
      —与压力表的供应商交谈,目的是改进压力表的选择。
      —选择压力表出价过程中提供的最佳压力表。
      您在压力表选择过程的前端投资的时间将以较低的生命周期成本和可靠的压力表操作的形式带来健康的红利。相关产品推荐:雷达液位计、 电磁流量计、 金属管浮子流量计、 孔板流量计、 磁翻板液位计、 差压变送器、 磁翻板液位计厂家 电接点压力表 北京布莱迪、

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