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      選擇不銹鋼壓力表的注意事項及其安裝與操作

      返回列表發布日期:2019-07-17 09:06:20    |    


            可靠性和效率與壓力表選擇的許多方面密切相關,因為通常,為正常操作點選擇和控制的壓力表將在其最佳效率點(BEP)流量附近運行,并且施加在壓力表上的力較小。機械部件和低振動都可帶來最佳的可靠性。
            壓力表送應用具有各種形狀和尺寸,不滿足要求或過早壓力表故障的要求和后果對于每種應用而言差別很大。因此,不可能一般地說明如何選擇或指定壓力表的設計和性能,應該參考國家標準提供關于壓力表的NPSH余量,POR和允許振動的一般指導或接受水平如下:
            1.ANSI/HI 9.6.1旋轉動力壓力表:NPSH余量指南
            2.ANSI/HI 9.6.3旋轉動力壓力表:工作區域指南
            3.ANSI/HI 9.6.4用于振動測量和允許值的旋轉動力壓力表
            除了此處提供的一般指導外,某些行業(如石油和天然氣市場和化學工藝市場)的設計標準具有規定的要求和應遵循的適當標準。
      優選的操作區域:
            POR是BEP流量兩側的一系列流量,其中壓力表的液壓效率和運行可靠性基本上沒有降低。旋轉動力壓力表的POR根據其設計而變化。
            要選擇壓力表在其POR中運行,首先要確定最大和最小工藝流程要求以及相應的系統頭。應開發過程的系統曲線,表示系統頭部在正常操作條件下的要求。系統曲線是系統靜態(即,源到目標水平或壓力差)和摩擦力(由流體速度引起的損失)頭部要求的圖形表示。系統壓頭以壓力表送液體的英尺(ft)表示,并且與壓力表送液體在一定流速下的“所需壓力”同義。
            系統曲線很重要,因為壓力表將以壓力表曲線與系統曲線相交的流速運行。系統曲線可以根據靜態磁頭變化(例如源和目標之間的電平變化)在開放系統中進行更改,從而產生操作區域而不是單個點。
      凈正吸頭:
            應確定在系統條件范圍內可用的凈正吸入壓頭(NPSHA)。NPSHA是壓力表吸入時的總吸入壓頭,超過在其工作條件下壓力表送的液體的蒸汽壓力。NPSHR是制造商給出的最小NPSHA,這是壓力表在指定的流速,速度和壓力表液速率下達到規定性能所必需的。 
            壓力表的NPSHA通常會降低,壓力表的NPSHR通常會隨著流速的增加而增加。
            許多壓力表制造商使用由空化引起的行業標準3%的磁頭下降(NPSH3)來公布NPSHR值。這意味著如果壓力表的NPSHA等于其NPSH3,則會產生氣穴現象,并且由于這種氣穴現象,性能會降低3%。
      不銹鋼壓力表選擇:
            根據最大工藝流程要求,選擇一臺壓力表或多臺并聯或串聯壓力表,其性能曲線滿足最大要求,同時在壓力表的POR中運行,并且NPSHR具有低于NPSHA的足夠余量。
            從制造商的壓力表目錄中進行選擇時,請參考圖2和圖3;圖2顯示了選擇圖表或族曲線集。選擇表顯示了給定制造商在給定轉速下的壓力表類型的各種壓力表尺寸的典型操作區域。選擇表有助于制定滿足工藝要求的壓力表的候選清單。例如,如果先前確定的最大系統要求要求壓力表以標稱4極電機速度運行,該速度可在100英尺總揚程下提供1,000加侖/分鐘(gpm),圖2顯示5×6×11和6×8×11尺寸的壓力表在選擇表上重疊,可能是進一步評估的兩個最佳尺寸。
            在縮小適當的壓力表尺寸以達到1,000 gpm和100英尺頭的工作點后,可參考制造商公布的曲線以幫助確定應用的最佳壓力表。圖3顯示了以1,770 rpm運行的5×6×11壓力表的公布曲線的示例??梢詮闹圃焐痰膲毫Ρ響们€中獲得大量信息,包括以下內容:
            1.滿足額定點的葉輪直徑落在10到10.5英寸之間。
            2.該壓力表在額定點的效率為85%,在BEP的效率為86%。
            3.在額定點,壓力表輸入功率將在25至30馬力(hp)之間; 但是,為了確保曲線末端的非過載狀態,可能需要40馬力的電動機。
            4.NPSH3在額定點為9至10英尺,在曲線末端為20英尺。
            請注意,此曲線上的表示適用于68°F的水。如果在該溫度下施用液體的比重高于或低于水的比重,則功率值將相應地改變。此外,如果應用液體的粘度高于測試液體,則需要按照ANSI/HI 9.6.7“旋轉動力壓力表:液體粘度對性能影響指南”中所述的方法校正流量,揚程和效率,以選擇正確的壓力表。
            如前所述,系統可能需要一系列正常操作流程以滿足過程要求。應考慮以可靠和有效的方式控制壓力表以滿足所有正常操作點的最佳方法。通??刂茐毫Ρ硪跃S持過程值,例如水平,壓力,流量或溫度。這些過程值可以通過間歇性地關閉壓力表,繞過流量,節流,改變壓力表的速度或這些技術的組合以及每種技術的一些優點和缺點來控制。
      圖5
            所選擇的控制方法應考慮盡可能保持POR中的壓力表運行。圖4顯示了一組帶有系統曲線的變速壓力表曲線。在這種情況下,80%的效率線代表POR。通過選擇100%速度的壓力表,系統曲線與BEP右側的壓力表曲線相交,操作在POR范圍內的速度范圍從100%速度最大化到接近80%速度。另請注意,當壓力表速降至80%以下時,系統曲線和壓力表曲線的壓力表交點會快速接近最小允許流量。當使用變速壓力表作為控制方法時,保持最小速度非常重要,因此不會出現低流量的可靠性問題。
      性能測試和驗證:
            在選擇滿足系統要求的壓力表和控制器后,可以指定制造商進行的測試,以確認保證的液壓性能,NPSH3或壓力表的機械完整性。用戶應參考ANSI/HI 14.6旋轉動力壓力表進行液壓性能驗收測試。 
      圖6
      壓力表的安裝和操作:壓力表應按照行業標準和壓力表制造商的安裝和操作手冊進行安裝。設計應符合要求。
      壓力表振動:
            ANSI/HI 9.6.4提供了測量位置和程序,用于采集這些測量級別的振動數據和允許級別,以符合標準。正確選擇,安裝和控制的壓力表的振動水平應在ANSI/HI 9.6.4規定的范圍內。 
            壓力表振動與壓力表中機械或液壓條件下的強制振動有關。如果壓力表內的強制功能(強制頻率)太大或者系統的固有頻率與強制頻率一致,則可能發生不希望的振動。當強制頻率與固有頻率一致時,發生振動的放大,稱為共振。
            正確的設計,安裝和操作可確保壓力表內的強制頻率較低。根據壓力表系統的關鍵性,已知的風險因素和不確定因素,壓力表購買者/說明者應考慮指定前期動態分析以減少共振的可能性。動態分析是力的評估,它們對壓力表系統的頻率輸入與壓力表系統的固有頻率以及它們相互作用的后果相比較。與其他設計和測試考慮因素一樣,成本與動態分析相關,應相應指定。用戶在動態分析規范中考慮的工具是ANSI/HI 9.6.8旋轉動力壓力表:壓力表機械動力學指南。本指南引導用戶完成整個過程,以便非專家可以與制造商合作并指定適當的分析級別,并根據文檔中包含的樣本規范,為使用定義項目的分析專家提供分析。動態分析的結果應該是一個壓力表,其安裝振動小于ANSI/HI 9.6.4中規定的允許水平。 
      結論:
            如果選擇:壓力表在其POR中運行,則用戶將看到可靠性和能量效益。除了正確選擇,壓力表的安裝和控制對可靠性和效率也很重要。壓力表系統的設計和噴嘴負載的應用有行業標準,應遵循制造商的安裝和操作手冊??梢灾付▌討B分析和性能測試以確認壓力表將正常運行。最后,與ANSI/HI 9.6.4相比,壓力表振動的現場測量可用于驗證安裝的壓力表振動是否超出接受水平,并且這些值可用于設置警報和警報級別以供將來監控。
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