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      了解曲線各部分對于確保所選壓力表適合應用的液壓系統至關重要

      返回列表發布日期:2019-07-12 09:47:25    |    


            多年前,壓力表進行選擇意味著坐下來放置大型印刷目錄并翻閱它們,直到達到符合項目液壓要求的壓力表曲線。今天,通過使用電子壓力表曲線目錄,這一過程變得更加容易,本文中的所有曲線均基于網絡的壓力表選擇軟件生成。
      什么是壓力表曲線?
            壓力表曲線是壓力表的性能特征的圖形表示。壓力表曲線提供了有關壓力表性能的大量信息。信息繪制在圖1上,其中x軸以流量為單位測量,y軸以頭,功率和NPSHr為單位測量。舉例來說,今天我們將看看為以下設計條件做出的選擇:100英尺時的1,000 GPM。以下是一種可能適合該運行條件的壓力表選擇:
      頭與流
            壓力表曲線提供的第一條信息是壓力表在任何給定操作頭處產生的流量。提供此信息的曲線稱為壓力表性能曲線。一些壓力表曲線僅提供單個壓力表性能曲線,但大多數將提供壓力表能夠通過調整葉輪實現的最大性能,壓力表能夠通過最小調整葉輪實現的最低性能以及性能由設計修剪葉輪提供。該設計裝飾葉輪是葉輪修剪壓力表選型軟件選擇作為最接近適合提供的設計條件。在這種情況下,設計修剪為16.3125“,最大修剪為17”,最小修剪為15“。我們通過查看這三個數字出現的曲線的左側來了解這一點。
            考慮到設計調整曲線,我們看到在零流量時,也稱為關閉或死頭,壓力表將產生約130英尺的頭部。如果它是在關閉閥門的情況下操作,那么這就是壓力表的頭部。請記住,壓力表和關閉的閥門之間測量的實際壓力可能會超過此值,因為壓力表將壓力表頭推向壓力表送的液體。換句話說,如果該壓力表在關閉時以20英尺的吸入壓力運行,則壓力表排放法處的總壓頭將為150英尺(20英尺+ 130英尺)。
            考慮到設計修剪葉輪,我們看到以下情況屬實:關閉(也稱為零流量或死頭)發生在大約130英尺處、設計條件非常接近壓力表的最佳效率點(BEP)。如果有足夠的NPSHa,壓力表將在低至約60英尺的壓頭下運行,并在60英尺處產生大約1380 GPM的流量。最大(17“)和最?。?5”)調整曲線也告訴我們通過安裝更大或更小不同調整的葉輪,可以修改壓力表以滿足未來可能的條件。
      效率
            除了揚程和流量,大多數壓力表的性能曲線也將提供效率信息。壓力表的效率是在給定操作條件下驅動壓力表所需的輸入馬力與由壓力表產生的水馬力之間的關系。如果壓力表的效率為100%,那么所需的輸入功率將等于壓力表產生的水馬力。然而,由于沒有壓力表100%效率,每個壓力表將需要比水馬力更多的輸入功率。在該壓力表的情況下,最佳效率點(BEP)在95Ft下降至約1075GPM,在BEP下的效率為84.1%。
            在優選的操作范圍,應特別注意BEP相對于運行條件的位置。壓力表在BEP或其附近運行最佳。因此,對于大多數離心壓力表,液壓研究所(HI)已將壓力表的優選工作區域(POR)定義為BEP流量的70%至120%。
      該壓力表的POR從大約750 GPM延伸到1290 GPM,這是1075 GPM的70%到120%。
            最好選擇一臺在POR中大部分時間運行的壓力表,因為這會影響壓力表的使用壽命和功耗。對于一些具有高比速(Ns)葉輪的壓力表,POR較小--BEP的85%至110%。
      在允許操作范圍
            還有另一個操作區域由壓力表制造商定義,而不是由HI等標準組織定義:允許操作區域(AOR)。在我們的示例曲線中,AOR由淺黃色陰影部分表示。這是壓力表制造商確定的區域,包括該壓力表可以連續運行的所有點。雖然最好選擇壓力表在POR內運行,但應始終選擇壓力表在AOR內運行,無一例外。在AOR之外進行非常短時間的操作可能是可以接受的,但在選擇壓力表之前應咨詢壓力表制造商,該壓力表將在AOR范圍之外看到間歇性操作。
      最小連續穩定流量和系統曲線
            上面的示例壓力表性能曲線還有兩個應該提到的項目。首先,壓力表曲線左側的紅線是最小連續穩定流量(MCSF)線。這是壓力表制造商確定不應允壓力表長時間運行的點。其次,從0 GPM和0 Ft開始并延伸到設計條件的藍色曲線是系統曲線,表示應用壓力表的系統的操作。
            系統曲線信息應由設計壓力表系統的工程師提供。在壓力表選擇軟件中,可以通過手動輸入數據點來操縱系統曲線,并且在評估壓力表的變速性能時特別有用。
      需要凈正吸入壓頭(NPSHr)
            壓力表曲線的下一部分是凈正吸入壓頭(NPSHr)曲線。NPSHr曲線提供有關不同流量下壓力表的吸入特性的信息。仍以流量單位測量x軸,但現在以NPSHr的英尺為單位測量y軸。沿曲線的每個點都標識壓力表在該流量下所需的NPSHr,以避免對壓力表造成損壞的氣蝕問題,并對整體壓力表性能產生負面影響。
            回顧一下1,000 GPM的示例設計流程,我們可以看到這種壓力表在這種情況下需要大約7英尺的NPSHr。凈正吸入壓頭(NPSHa)和要求(NPSHr)之間的典型安全裕度為5英尺。因此,在這種情況下,通常建議該壓力表不適用于設計流量為1,000 GPM的NPSHa較少的應用比大約12英尺。
            一般來說,NPSHr在葉輪調整的變化之間沒有顯著變化,這就是為什么我們沒有看到最小和最大葉輪調整的單獨曲線。這些曲線實際上存在,但它們被設計修剪的NPSHr曲線覆蓋。
      馬力曲線
            壓力表曲線的最后部分是功率曲線。再次以流量為單位測量x軸,但現在以功率單位測量y軸。在這種情況下,測量單位是馬力,但是在以公制單位測量的應用的情況下,功率通常以千瓦為單位測量。該曲線告訴我們在任何特定流量點壓力表需要多少功率。該信息對于確保所選電動機的尺寸合適是有用的,并且在計算功耗成本時也是有用的。
            在我們的1,000 GPM設計流量下,我們可以看到功率需求約為30 HP,功率需求最大,約為1,300 GPM。根據這些信息,如果壓力表由電動機驅動,大多數壓力表制造商會建議使用下一個最大的電機額定值。在這種情況下,這將是額定40 HP的電機。
            根據葉輪裝飾,動力需求會有很大差異。這就是為什么在功率曲線中也可以看到最小和最大葉輪調整的單獨功率曲線。如果客戶希望調整驅動單元的尺寸以允許將來增加容量而無需更換驅動單元,則此信息非常有用。在這種情況下,客戶可以選擇調整驅動單元的尺寸以獲得最大調整功率曲線,并且在以后可以通過安裝最大調整葉輪而不需要更換驅動單元來增加壓力表的容量。在我們的示例壓力表曲線的情況下,設計調整葉輪所需的電機將足以覆蓋最大調整葉輪所需的功率,但情況并非總是如此。
      結論
            組合時,這三條曲線稱為復合壓力表曲線,它們提供了我們所需的信息,以確定特定壓力表是否適合應用的液壓要求。了解曲線各部分傳達的信息對于確保所選壓力表非常適合應用的液壓系統至關重要。
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