数值法选离心泵在油库设计中应用

　　在油库设计和油库运行中，泵选择的好坏决定油库的运行动力费用的高低。因此，合理选择离心油泵对油库运行费用起着关键作用。传统泵的选择采用画图法来选择泵，只要满足流量和扬程，并且泵在高效区运行就可以，并不考虑其他泵效率是否比其高。建立泵的数据库，运用数值法选泵，可以选择效率更高的泵。通过实例计算可以得出，利用数值法选取的泵效率最大可比符合条件的一般油泵效率高出5%左右。数值法选泵为油库设计和油库管理提供了理论依据。

　　油库运行费用的动力费用是由泵在装卸油品产生的电费。因此，在扬程和流量一定的情况下，泵的效率高低就决定了油库的运行费用。在油库设计中，在已知油品粘度的条件下，选定经济流速，并根据经济流速确定管径。根据所运行的鹤管数确定流量;在已知流量、粘度和管径条件下，确定流态，根据达西或列宾宗公式计算沿程摩阻。依据流量和摩阻进行选泵，并使泵在高校区运行。

1、选泵的基本原则

　　(1)输送流体的性质

　　流体有各种各样的，如液体、气体、蒸汽、浆液、悬浮液、粘稠液等，有的流体带有颗粒、粉尘、化学物质等，因此在选用阀门时，首先要了解流体的性质，如流体是否有固体悬浮物?液态流动时是否可能产生气化?在那里气化?气态流动时是否液化?流体的腐蚀性如何?

　　(2)操作条件

　　在输送油品的最高最低温度、最高最低压力、正常流量、最小和最大流量等。

　　(3)泵的工作位置

　　泵的工作环境温度、湿度、海拔高度、管道的大小及长度、进口液面至泵的中心线距离、排液口至设备液面距离等。

2、确定泵的参数

　　2.1、流量确定

　　泵在装卸车、船时，流量是由装卸时间来决定的。即流量等于装卸车、船容积除以装卸时间。但泵的流量应略大于有容积和时间确定的流量。

　　2.2、泵的扬程

　　泵的扬程根据达西公式计算的管路沿程摩阻确定，泵的扬程应略大于管道的沿程摩阻。泵的特性归泵特性方程, Q*为泵特性方程流量。方程可根据最小二乘法来进行回归[4]。设泵的任意已知的流量(Q1，Q2，Q3)、扬程(H1，H2，H3)和效率(η1，η2，η3)，根据公式(1)(2)(3)(4)回归泵特性方程, Q*为泵特性方程流量。

　　2.3、泵的效率

　　在已知3 个点的流量和效率的前提下，可根据拉格朗日多项式插值法回归效率。

3、数值求解及算例

　　3.1、数值求解

　　求解过程见程序框图。

图1 程序框图

　　3.2、算例

　　某油库卸油流量为79.2 m3/h，同时工作为4 个鹤管，吸入管段长度为19.5 m，排出管段长度为215.9 m，吸入口高度为1.1 m，高差为6.5 m，年最高工作温度为34℃，15.6℃时汽油密度为720 kg/m3，温度20 ℃时粘度为0.4 厘坨，20 ℃粘度为1 厘坨。选泵结果见图2 和图3。

　　图2 输入全局变量，点击确定。

　　图3 为输入选泵计算参数，点击计算。泵的参数在数据库中。

图2 软件开始界面

图3 软件计算结果

4、结论

　　通过对离心泵的数值计算分析，符合条件的油泵有许多种，如果是用画图法选泵，软件输出的结果都符合要求。但最优结果比一般符合要求的结果高出5%的效率。也就是说用效率最高的可以节省5%的动力费用。同时为油库设计和油库选泵提供理论依据。