高速泵注水系統節流孔板的設計

金煒昕 涂欣艷

摘要：由于高速泵有自身的工作范圍，因而需要設置節流孔板進行流量調節才能安全運行。以一個實際應用為舉例，介紹了如何合理設計一個高速泵的節流孔板裝置。

關鍵詞：高速泵；節流孔板；設計

引言

高速泵是一種利用齒輪箱增速，使葉輪達到很高的轉速，從而實現較小流量的情況下產生很高揚程的一種泵。它結構簡單，工作穩定，轉速一般在4500～19000RPM之間，汽蝕性能優越，效率高，特別適合石油化工，電力能源等某些小流量高揚程工作場合。高速泵有其自身的工作范圍，任何在其范圍之外工作的流量和壓力都會對泵的效率和壽命有不良的影響。在電機運轉而主管道沒有開啟或需要關閉時，系統必須要有一個回流設計以保證最小流量，防止損壞[1]。因此在應用高速泵時須要同時配備主回路和再循環管路，通過節流孔板調節流量以保護泵體。

1.高速泵的選型

現有一路燃氣輪機噴嘴需要高壓注水，參數為揚程300m，從0開始最大流量為12t/h（3.3kg/s）。根據參數要求，應選定放射狀葉輪[2]，單級直齒輪增速泵。根據經驗高速泵平均效率為40%，計算可知對應電機功率需要28.1kw，取30kw。因此選擇GSB-F類泵體，30KW電機驅動，一級增速轉速為11400轉。泵進口法蘭DN50 FF，出口法蘭DN40 FF。

從圖中可以看出，在為了達到要求設計要求，主管路最大流量超過12t/H。則回流孔板孔徑須在5mm以下。而在主管路截止，流量為零時，為了保證高速泵安全運行，回流孔板孔徑需要在4.4mm以上才能滿足要求。根據高速泵的運行特性[4]，考慮系統安全性，將高壓注水系統主管最大流量限制為12t/H，則孔板的最佳尺寸為5mm。

4.結語

本文以實際工程為范例，介紹了一種小流量高揚程場合中高速泵的應用，以及針對泵的應用計算方法。這種手段改變了以往的設計中不能很好地統一主管路輸出和最小回流量的要求，不得不選擇過高型號泵的問題，完整計算出高速泵運行中各個狀態下流量的分配情況，更好地讓工程人員選擇合適的設備型號，避免浪費。

參考文獻：

[1]關醒凡編著.現代泵技術手冊[M].宇航出版社，1995，179

[2]盧長增.高速泵的選型[J].河北化工，2008.5，57

[3]GBT2624.2-2006 用安裝在圓形截面管道中的差壓裝置測量滿管流體流量[C].中國國家標準化管理委員會

[4]趙曉博，張欽榮等.高速泵工作特性的調整[J].乙烯工業，2001.13，22