离心泵特性曲线换算图在实际中的应用

1、离心泵输送黏度不同的流体时，其特性曲线随输送介质的不同而发生变化

目前国内外常用的换算方法有苏联国家石油机械研究设计院的标准曲线法、美国水力学会的图线换算法(图1)和德国KSB公司的换算方法，三者的共同特征是在大量实验的基础上，给出各性能曲线的修正系数图并以此进行换算。本文通过实验研究了离心泵输送黏性流体时的性能，并将实验结果与美国水力学会(AH I) 黏度换算曲线进行了对比，来验证在输送复杂性流体时该换算曲线是否适用。

2、实验原理

2 . 1 离心泵的泵性曲线

实验的主要目的是得出离心泵组的实际性能曲线，分别是H-Q、N-Q及n -Q三条性能曲线，每条性能曲线都有其各自的用途。

(1) H- Q性能曲线有"陡降" 、"平坦"和"驼峰"之分，特别是驼峰型曲线，因为在该曲线上得zui髙点的左侧线段上，泵的工作点是不稳定的跳来跳去，导致管路中产生周期性的水击、噪声和振动等，这就是离心泵的喘振现象。

(2) 离心泵的N-Q的性能曲线是合理选择驱动机功率和操作住启动泵的依据。N-Q特性给出各流量Q对应的功率N的大小，根据需要可以选用驱动机的功率。从N-Q性能曲线上还可看出在哪种情况下轴功率zui小。泵启动时，应选在消耗功率zui小的工况下，以减小启动电流，保护电动机。

(3) 离心泵的n -Q性能曲线是检查泵的工作经济性的依据。根据n -Q特性可知泵在什么工况下工作效率是zui髙的。

2 . 2 输送黏性液体离心泵性能曲线的换算

目前，未有成熟的纯理论推导方法地得到抽送黏性液体的泵性能曲线。常用的换算方法有苏联国家石油机械研究设计院的标准曲线法、美国水力学会的图线换算法(图1)和德国KSB公司的换算方法，三者的共同特征是在大量实验的基础上，给出各性能曲线的修正系数图并以此进行换算。

应用较广的图表换算法是从美国水力学会的图线换算法转化而来的，图表换算法具有快速直观的特点，应用时必须通过查图表和进行手工计算，得知换算系数，通过计算能直接得出泵的工作参数，如zui大流量、zui大扬程、髙效点和zui大轴功率，可为公司在以后该线输送混油提供一定的参考依据。

3、实验方法

3 . 1 实验泵

本次实验用的是250GDKS120x2型泵，该泵为首级双吸、水平中开式两级离心泵，可以供输送温度不髙于80°C的原油、成品油及其他石油产品之用，也用于输送不含杂质，无腐蚀的其他介质。
3.2 250GDKS120x2型离心泵在常温清水条件下的性能参数

3.3 实验输送油品物性参数

表1 701外输泵性能参数

表2 实验输送油品物性表

4、实验数据处理及分析

相关计算得出，实验泵的比转速ns=72.82r/s，得出该类型的叶片泵为低比转速型离心泵。

4.1 实验结果

4.1.1 H-Q性能曲线

图2 H-Q性能曲线

图3 N-Q性能曲线

图4 n-Q性能曲线

由图2 、图3 、图4 中可以看出，在输送水、稀油50%混油和55%混油五种介质时，随着介质黏性的增加，会出现：(1)同流量下离心泵组输送不同介质时的扬程降低，驼峰现象也越来越明显；(2) 泵的轴功率曲线逐渐向上移动，曲线也越来越陡，泵在额定功率下的流量也越来小泵的效率曲线逐渐降低，且过了髙效点后曲线下降的幅度越来越明显。

4 . 3 计算结果
(1) 该离心泵输送不同油品的系数，见表3。
表3 不同油品系数

(2) 根据美国水力学会离心泵换算图查出的不同油品系数，见表4。
表4 查出的不同油品系数

通过对实验结果分析及参数计算，与美国水力学会的粘度换算图进行比对，扬程系数和效率系数与实验数值的误差都在±5% ; 由于原油是复杂性流体，影响因素较多，流量系数受其影响较大，实验结果的偏差也较大；因此离心泵在输送不同复杂程度的流体时，杨程系数和效率系数适用该换算图，流量系数只有在特定的流体中才适用。