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油脂加工廠(chǎng)中，如何確定泵的流量和揚程？
2024-11-12
在油脂加工廠(chǎng)中，準確確定泵的流量和揚程對于泵的合理選型至關(guān)重要，這需要綜合考慮多個(gè)因素。
一、確定泵的流量
• 1. 根據生產(chǎn)規模和工藝要求
• 首先要明確油脂加工廠(chǎng)的生產(chǎn)能力。例如，若工廠(chǎng)每天處理100噸油料，經(jīng)過(guò)壓榨或浸出后得到一定量的毛油，根據生產(chǎn)工藝的時(shí)間安排，計算每小時(shí)需要輸送的油脂量。如果生產(chǎn)是連續進(jìn)行的，將日產(chǎn)量換算為每小時(shí)的產(chǎn)量，就可以大致得到所需泵的最小流量。
• 不同的工藝環(huán)節對流量的要求也不同。在油脂精煉環(huán)節，如脫膠、脫酸等步驟，要保證化學(xué)藥劑和油脂有足夠的接觸時(shí)間和反應量，這就需要根據工藝配方確定合適的油脂流量。例如，在堿煉過(guò)程中，為了使氫氧化鈉溶液與游離脂肪酸充分反應，需要以穩定的流量輸送油脂通過(guò)反應釜。
• 2. 考慮管道系統的填充和排空需求
• 當油脂開(kāi)始輸送時(shí)，需要填充管道。管道的容積要計入流量需求中。例如，若有一條長(cháng)100米、直徑10厘米的輸送管道，其容積可以通過(guò)圓柱體積公式（V = πr²h）計算得出，這個(gè)容積對應的油脂量需要在啟動(dòng)泵時(shí)快速填充，所以泵的流量要能夠滿(mǎn)足在合理時(shí)間內完成管道填充。
• 同樣，在排空管道或設備時(shí)，也需要一定的流量來(lái)確保油脂能夠全部轉移。比如在清洗油脂儲存罐后，要將清洗水排空，泵的流量要能使罐內液體在規定時(shí)間內排空，以準備下一次的油脂儲存。
• 3. 流量的余量考慮
• 為了應對可能出現的生產(chǎn)波動(dòng)、設備故障維修后的恢復生產(chǎn)等情況，泵的流量應該有一定的余量。一般建議預留10% - 20%的流量余量。例如，如果計算出某一工藝環(huán)節正常需要的流量是10立方米/小時(shí)，那么選型時(shí)可以考慮選擇流量為11 - 12立方米/小時(shí)的泵。
二、確定泵的揚程
• 1. 計算輸送高度產(chǎn)生的靜壓頭
• 要考慮油脂需要被輸送的垂直高度。如果油脂從一樓的車(chē)間輸送到三樓的儲存罐，假設每層樓高3米，那么垂直輸送高度就是6米。根據靜壓頭計算公式（h = p/ρg，其中p是壓力，ρ是油脂密度，g是重力加速度），可以計算出克服這個(gè)高度所需的揚程。油脂密度一般在900 - 950千克/立方米左右，通過(guò)計算可以得到每米高度對應的靜壓頭。
• 2. 考慮管道摩擦損失
• 管道的長(cháng)度、直徑、粗糙度以及油脂的流速都會(huì )影響管道摩擦阻力。長(cháng)管道和小直徑管道會(huì )增加摩擦損失?？梢允褂眠_西 - 威斯巴赫公式（hf = f×(L/D)×(v²/2g)，其中hf是摩擦水頭損失，f是摩擦系數，L是管道長(cháng)度，D是管道直徑，v是流速）來(lái)估算管道摩擦損失。例如，一條200米長(cháng)、直徑8厘米的管道，根據油脂的黏度和流速確定摩擦系數后，就可以計算出摩擦損失對應的揚程。
• 3. 考慮局部阻力損失
• 管道系統中的閥門(mén)、彎頭、三通等管件會(huì )產(chǎn)生局部阻力。每一種管件都有相應的局部阻力系數（ζ），通過(guò)局部阻力損失計算公式（hj = ζ×(v²/2g)）可以計算出局部阻力損失對應的揚程。例如，一個(gè)90度彎頭的局部阻力系數約為0.75，根據油脂流速就可以算出這個(gè)彎頭產(chǎn)生的揚程損失。將所有管件的局部阻力損失相加，就得到總的局部阻力損失揚程。
• 4. 工藝環(huán)節的壓力要求
• 在一些油脂加工工藝中，如油脂的加氫反應需要在一定壓力下進(jìn)行。如果要將油脂輸送到高壓反應釜中，除了上述的輸送高度、管道摩擦和局部阻力損失外，還要加上工藝要求的壓力對應的揚程。例如，加氫反應釜要求油脂入口壓力為2MPa，根據壓力與揚程的換算關(guān)系（1MPa約等于100米揚程），則需要在泵的揚程計算中額外加上200米揚程來(lái)滿(mǎn)足工藝壓力需求。
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