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了解曲线各部分对于确保所选压力表适合应用的液压系统至关重要

返回列表发布日期:2019-07-12 09:47:25    |    


      多年前,压力表进行选择意味着坐下来放置大型印刷目录并翻阅它们,直到达到符合项目液压要求的压力表曲线。今天,通过使用电子压力表曲线目录,这一过程变得更加容易,本文中的所有曲线均基于网络的压力表选择软件生成。
什么是压力表曲线?
      压力表曲线是压力表的性能特征的图形表示。压力表曲线提供了有关压力表性能的大量信息。信息绘制在图1上,其中x轴以流量为单位测量,y轴以头,功率和NPSHr为单位测量。举例来说,今天我们将看看为以下设计条件做出的选择:100英尺时的1,000 GPM。以下是一种可能适合该运行条件的压力表选择:
头与流
      压力表曲线提供的第一条信息是压力表在任何给定操作头处产生的流量。提供此信息的曲线称为压力表性能曲线。一些压力表曲线仅提供单个压力表性能曲线,但大多数将提供压力表能够通过调整叶轮实现的最大性能,压力表能够通过最小调整叶轮实现的最低性能以及性能由设计修剪叶轮提供。该设计装饰叶轮是叶轮修剪压力表选型软件选择作为最接近适合提供的设计条件。在这种情况下,设计修剪为16.3125“,最大修剪为17”,最小修剪为15“。我们通过查看这三个数字出现的曲线的左侧来了解这一点。
      考虑到设计调整曲线,我们看到在零流量时,也称为关闭或死头,压力表将产生约130英尺的头部。如果它是在关闭阀门的情况下操作,那么这就是压力表的头部。请记住,压力表和关闭的阀门之间测量的实际压力可能会超过此值,因为压力表将压力表头推向压力表送的液体?;痪浠八?,如果该压力表在关闭时以20英尺的吸入压力运行,则压力表排放法处的总压头将为150英尺(20英尺+ 130英尺)。
      考虑到设计修剪叶轮,我们看到以下情况属实:关闭(也称为零流量或死头)发生在大约130英尺处、设计条件非常接近压力表的最佳效率点(BEP)。如果有足够的NPSHa,压力表将在低至约60英尺的压头下运行,并在60英尺处产生大约1380 GPM的流量。最大(17“)和最?。?5”)调整曲线也告诉我们通过安装更大或更小不同调整的叶轮,可以修改压力表以满足未来可能的条件。
效率
      除了扬程和流量,大多数压力表的性能曲线也将提供效率信息。压力表的效率是在给定操作条件下驱动压力表所需的输入马力与由压力表产生的水马力之间的关系。如果压力表的效率为100%,那么所需的输入功率将等于压力表产生的水马力。然而,由于没有压力表100%效率,每个压力表将需要比水马力更多的输入功率。在该压力表的情况下,最佳效率点(BEP)在95Ft下降至约1075GPM,在BEP下的效率为84.1%。
      在优选的操作范围,应特别注意BEP相对于运行条件的位置。压力表在BEP或其附近运行最佳。因此,对于大多数离心压力表,液压研究所(HI)已将压力表的优选工作区域(POR)定义为BEP流量的70%至120%。
该压力表的POR从大约750 GPM延伸到1290 GPM,这是1075 GPM的70%到120%。
      最好选择一台在POR中大部分时间运行的压力表,因为这会影响压力表的使用寿命和功耗。对于一些具有高比速(Ns)叶轮的压力表,POR较小--BEP的85%至110%。
在允许操作范围
      还有另一个操作区域由压力表制造商定义,而不是由HI等标准组织定义:允许操作区域(AOR)。在我们的示例曲线中,AOR由浅黄色阴影部分表示。这是压力表制造商确定的区域,包括该压力表可以连续运行的所有点。虽然最好选择压力表在POR内运行,但应始终选择压力表在AOR内运行,无一例外。在AOR之外进行非常短时间的操作可能是可以接受的,但在选择压力表之前应咨询压力表制造商,该压力表将在AOR范围之外看到间歇性操作。
最小连续稳定流量和系统曲线
      上面的示例压力表性能曲线还有两个应该提到的项目。首先,压力表曲线左侧的红线是最小连续稳定流量(MCSF)线。这是压力表制造商确定不应允压力表长时间运行的点。其次,从0 GPM和0 Ft开始并延伸到设计条件的蓝色曲线是系统曲线,表示应用压力表的系统的操作。
      系统曲线信息应由设计压力表系统的工程师提供。在压力表选择软件中,可以通过手动输入数据点来操纵系统曲线,并且在评估压力表的变速性能时特别有用。
需要净正吸入压头(NPSHr)
      压力表曲线的下一部分是净正吸入压头(NPSHr)曲线。NPSHr曲线提供有关不同流量下压力表的吸入特性的信息。仍以流量单位测量x轴,但现在以NPSHr的英尺为单位测量y轴。沿曲线的每个点都标识压力表在该流量下所需的NPSHr,以避免对压力表造成损坏的气蚀问题,并对整体压力表性能产生负面影响。
      回顾一下1,000 GPM的示例设计流程,我们可以看到这种压力表在这种情况下需要大约7英尺的NPSHr。净正吸入压头(NPSHa)和要求(NPSHr)之间的典型安全裕度为5英尺。因此,在这种情况下,通常建议该压力表不适用于设计流量为1,000 GPM的NPSHa较少的应用比大约12英尺。
      一般来说,NPSHr在叶轮调整的变化之间没有显着变化,这就是为什么我们没有看到最小和最大叶轮调整的单独曲线。这些曲线实际上存在,但它们被设计修剪的NPSHr曲线覆盖。
马力曲线
      压力表曲线的最后部分是功率曲线。再次以流量为单位测量x轴,但现在以功率单位测量y轴。在这种情况下,测量单位是马力,但是在以公制单位测量的应用的情况下,功率通常以千瓦为单位测量。该曲线告诉我们在任何特定流量点压力表需要多少功率。该信息对于确保所选电动机的尺寸合适是有用的,并且在计算功耗成本时也是有用的。
      在我们的1,000 GPM设计流量下,我们可以看到功率需求约为30 HP,功率需求最大,约为1,300 GPM。根据这些信息,如果压力表由电动机驱动,大多数压力表制造商会建议使用下一个最大的电机额定值。在这种情况下,这将是额定40 HP的电机。
      根据叶轮装饰,动力需求会有很大差异。这就是为什么在功率曲线中也可以看到最小和最大叶轮调整的单独功率曲线。如果客户希望调整驱动单元的尺寸以允许将来增加容量而无需更换驱动单元,则此信息非常有用。在这种情况下,客户可以选择调整驱动单元的尺寸以获得最大调整功率曲线,并且在以后可以通过安装最大调整叶轮而不需要更换驱动单元来增加压力表的容量。在我们的示例压力表曲线的情况下,设计调整叶轮所需的电机将足以覆盖最大调整叶轮所需的功率,但情况并非总是如此。
结论
      组合时,这三条曲线称为复合压力表曲线,它们提供了我们所需的信息,以确定特定压力表是否适合应用的液压要求。了解曲线各部分传达的信息对于确保所选压力表非常适合应用的液压系统至关重要。
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