石瑞斌
(勝利油田濱南采油廠集輸大隊,山東 濱州 256600)
合理確定離心泵安裝高度,防止發生汽蝕
石瑞斌
(勝利油田濱南采油廠集輸大隊,山東 濱州 256600)
簡要敘述了離心泵產生汽蝕的原因以及汽獨造成的危害。通過分析產生汽性的原因得出:合理控制離心泵的安裝高度即可有效地防止汽恤的產生。在此基礎上給出了計算離心泵安裝高度的計算公式,利用該公式可有效地防止汽獨現象的產生。
離心泵;汽蝕;安裝高度
之所以需要在安裝離心泵之前對泵的安裝高度進行準確預測,是為了確保離心泵在設計工況下不會發生汽蝕的問題。雖然在一般情況下離心泵的性能完全與使用要求一致,但是如果在安裝過程中沒有對其安裝高度進行準確測量,那么就可能因為汽蝕而導致離心泵性能無法滿足設計的要求。
汽蝕現象形成的過程是:在離心泵運轉過程中,泵內部分地方的壓力可能受到某些因素的影響而使其降低到介質的飽和蒸汽壓力,這樣介質就會在氣化的作用下形成汽液流。大量氣泡從介質中離析出來之后便會隨著介質的流動而向前運動,一旦流到高壓區,氣泡周圍的介質流便會受到高壓的影響,而使其壓力增高,由此氣泡周圍的介質流質點會以非常快的速度沖向氣泡中心,在擠壓作用下氣泡則會爆炸,之后氣泡中的汽體又會再次凝結成介質,介質錘則是在介質流質點之間相互沖撞的作用下形成的。離心泵的葉輪和殼體會因介質錘的高壓作用而發生塑性變形和部分硬化,并由此導致金屬性質發生改變,逐步脆化的金屬表面會出現裂紋和剝落現象,最終造成葉輪或泵殼蝕壞而斷裂。
離心泵發生汽蝕的危害:
(1)汽蝕過程中形成巨大的噪聲和振動;。
(2)使離心泵的性能降低,流量減少,揚程和效率降低。
(3)葉輪和部件可能由此遭受腐蝕,而離心泵的壽命也會因此而減少。
從離心泵汽蝕過程和產生的危害中我們可以了解到汽蝕產生的兩種原因:
(1)離心泵的安裝高度沒有達到標準要求,例如,將離心泵架高至與鍋爐介質一致,由此造成泵的人口靜壓偏小;
(2)一般情況下離心泵人口管段阻力過大,對于較長和彎頭太多的管道,吸人管道阻力而使損失增加。所以,為了避免產生汽蝕,應該將離心泵的安裝高度進行正確確定。
3.1 離心泵的吸上安裝高度
在鍋爐房給介質系統的給離心泵和供熱系統的補離心泵設置中,離心泵吸人側的容器可以低于離心泵或高于離心泵。容器內壓力可以低于大氣壓力或高于大氣壓力或等于大氣壓力。無論處于何種情況,安裝高度的確定應能滿足在最大流量時和容器內液體處在最低液面時,不發生汽蝕現象。可根據公式(1)、(2)求吸上安裝高度hr。

或者
3.2 離心泵的灌注安裝高度
根據公式(3)(4)求灌注安裝高度hp


在標準大氣壓和介質溫為20 ℃的前提下,使用清介質作為試驗可以取得公式(2)和(4)中的Hs的值。由于在實際應用時離心泵使用地點中的大氣壓和介質溫的差異,需要對Hs進行相應的調整。
在設計過程中盡可能將吸上安裝高度和灌注安裝高度進行適當調整,因為泵房的土建費用受吸上安裝高度和灌注安裝高度的直接影響。由式(2)、(4)可以看出提高吸上安裝高度或降低灌注安裝高度可以采取以下措施:
(1)降低出介質溫度。
(2)縮短吸介質管段長度,加大管徑。
(3)對離心泵的流速和流量進行控制,最好使用轉速低于145r / min的離心泵。
(4)使用允許吸上高度Hs 值相對大的離心泵。

表1 不同海拔高度的大氣壓力
綜上所述,吸上安裝高度、灌注安裝高度與離心泵的使用地點、介質的溫度之間有著一定的關系,該關系表現為:介質溫促使離心泵產生汽蝕,高介質溫更容易引起離心泵汽蝕;離心泵的汽蝕也容易發生在海拔高和大氣壓力低的地方。在本文中通過運用相應的計算公式,可以將離心泵的安裝高度簡便算出,從而在實際應用中合理選取離心泵安裝高度,這對于防止和解決離心泵汽蝕產生極為重要的影響和作用。
[1]楊濤成,王喜魁.泵與風機[M].北京:介質利電力出版社,1986(03).
[2]馮漢民.離心泵學[M].北京:介質利電力出版社,1991.