空化
处理离心泵这些方面的实用注意事项和有用指南。BETVICTOR体育官网
通过阿明Almasi

不同行业使BETVICTOR体育官网用的泵大多是离心泵。这是因为它们的灵活性、可靠性、有利的头流量曲线和合理的价格。本文讨论了离心泵的吸入管道、净正吸入扬程(NPSH)和空化等关键问题。BETVICTOR体育官网

泵的吸入管道系统一直具有挑战性,因为泵对吸入处的流量BETVICTOR体育官网压降非常敏感,而且吸入处使用的管道尺寸相对较大。一方面,吸入管道应该是直的、简单的和短的,这是吸入管道所特有的,以减轻与汽蚀余量有关的问题,并且在泵入口应保持强制性的最低压力,以确保泵的正常运行。另一方面,管道的直径相对较大,因此喷嘴负荷限制更具挑战性。

汽蚀余量
汽蚀余量对离心泵等动力泵尤为重要。BETVICTOR体育官网这些泵很容易BETVICTOR体育官网发生汽蚀。如果发生汽蚀,叶轮叶片内的阻力和摩擦急剧增大,严重限制流量,中断运行。汽蚀对叶轮和泵有许多不利影响。BETVICTOR体育官网长时间暴露在空泡中会损坏叶轮。NPSH指两个量:

  • 可用汽蚀余量(NPSHa):测量液体在给定点上离沸腾和空化的距离。NPSHa通常在泵的吸入法兰处计算。
  • 所需汽蚀sh (NPSHr):在特定的点(通常是泵的进口)为防止泵内液体发生空化所需要的扬程值。

应始终为整个操作范围提供适当的NPSH余量(NPSHa减去NPSHr)。换句话说,汽蚀余量是可用的汽蚀余量大于泵的汽蚀余量。

空化和NPSH
当液体进入泵叶轮眼时,它在被吸入叶轮时加速。这种加速在叶轮眼处的液体中产生了压降。如果液体接近它的沸点(气泡点),压降可能大到足以引起一些液体沸腾。沸腾的液体形成的气泡随着液体进入泵叶轮。当液体(和气泡)流向叶轮尖端时,压力上升,气泡破裂或内爆。当这些气泡破裂时,大量的能量从流体转移到叶轮上的一个非常小的点。这种能量有时大到足以损坏叶轮,并且经常足以引起泵运行的振动和噪声。这个过程叫做气蚀,在任何泵的运行中都必须避免。

汽蚀造成的损坏取决于泵转速、叶轮材质、汽蚀量、液体种类等几个因素。液体的种类尤为重要。例如,水泵的气蚀通常比碳氢泵的气蚀更严重。BETVICTOR体育官网这是因为水的蒸发潜热比碳氢化合物高得多(比如,高3到8倍)。因此,当气泡破裂时,会释放出更多的能量,对叶轮造成更大的损伤。

通过确保泵吸入处的压力足够高于液体的气泡点,以防止液体进入叶轮眼时沸腾,可以防止汽蚀。泵制造商公布了泵的NPSHr值。BETVICTOR体育官网应确保NPSHa在任何时候都大于NPSHr。

汽蚀余量保证金
在所有可能的流量(从最小的连续稳定流量到最大的预期工作流量)下,必须有足够的运行汽蚀余量来保护泵免受空化造成的损坏。一个关键问题是在曲线右侧为最大预期流量提供合适的裕度,这里NPSHr比额定流量时的值更高。

很难对所需的新psh保证金给出一般性建议。作为一个非常粗略的例子,对于普通泵,汽蚀余量可能为2米(m)或2.5米。BETVICTOR体育官网NPSHA = 1.2 × NPSHr + 2 m可以作为另一个粗略的指导公式,用于计算NPSH裕度以及NPSHA与NPSHr的关系。2米、2.5米或3米的汽蚀余量已被广泛接受为小型/中型泵或低/中能量泵。BETVICTOR体育官网对于高能泵,应采用较高的系数和裕BETVICTOR体育官网度。例如,对于某些高压和高能泵,可以使用NPSHa = 1.5 × NPSHr + 3 m。BETVICTOR体育官网

困难与挑战
NPSH的计算应该非常谨慎。在工厂或设施发展的早期阶段,布局还不牢固。因此,还不能可靠地计算泵的NPSHa。然而,初步的NPSH可以通过初步布局和标高的信息来估算。NPSH边距可以通过后来对布局的修改而改变,特别是立面。NPSHr在泵的选择过程中起着重要的作用,如果指定了一个较低的NPSHr泵,NPSHr会对泵的总体成本产生重大影响,因为NPSHr较低的泵往往更贵。BETVICTOR体育官网在这一阶段,目标通常是计算一个初步的汽蚀余量,并将其提供给泵制造商,以获得反馈、建议和汽蚀余量。这允许所有相关方确定是否可以选择具有指定NPSHr的泵。这可以通过对泵系统布局进行一些修改(更高的NPSHa)来实现,也可以通过选择低NPSHr的泵来实现。根据制造商的反馈,可以修改布局,使其具有合适的NPSH余量。

增压泵:最后的解决方案
对于高速泵,如锅炉给水泵或高压BETVICTOR体育官网泵,NPSHr可以很高。NPSHr的高值(高达30米或更高)在某些应用中并不罕见。在这些情况下,可能没有办法提供足够的汽蚀余量,可以使用增压泵来提供汽蚀余量。在采用这种昂贵的解决方案之前,应考虑所有其他选择。在翻新、翻新或升级的发展项目中,这可能是固定的,不能增加的情况。增压泵通常是低NBETVICTOR体育官网PSHr的低速离心泵。它们的安装通常为液体提供40 - 80米的水头。

吸入管道注意事项
对于泵来BETVICTOR体育官网说,吸入管道几乎总是比排放管道更加关键和具有挑战性,即使排放管道比吸入管道在更高的压力和温差下工作。吸入管径大于排出管径。此外,吸入管道相对较短,比排放管道更硬。泵的排泄管道可以配置不同的回路和灵活性规定。然而,这不是吸入管道的情况。

通常,简单的初步吸入管道布局不足以降低泵吸入喷嘴的管道负荷,使其低于允许的极限。在许多情况下,在吸入管道中应该包括一些灵活性,密切关注压力损失和汽蚀余量。应考虑到灵活性,并应尽量减少所需的管道长度和增加的弯道、回路等,以保持压降在可控范围内。

在吸入管道处停车
在某些情况下,可以通过在关键位置设置止动装置来降低泵的管道负载。止水带的确切位置由管道配置和喷嘴负载/管道应力分析决定。有一些情况下,垂直方向的止动被包括在垂直方向上,以限制反应载荷。这是有效的,因为许多泵都有相对较长的垂直运行的吸入管BETVICTOR体育官网道。

吸入管道中的回路
在某些情况下,在吸入管道中可能需要一个回路来处理极端的温差。这种在吸入管道上的回路只能作为最后的手段。循环的位置非常重要。由于空间和支撑结构的可用性更好,人们可能会认为将环放置在更高的高度。然而,当处理接近饱和的液体时,高海拔回路可能是许多操作问题的原因。

作为最后的手段,回路应放置在吸入管道的低海拔部分(底部部分)。虽然这部分管道通常更拥挤,但环仍然应与原始弯道一起放置在底部。这样的组合减少了所需肘部的数量。这减少了回路的压力损失。

点击这里阅读更多回归基础的文章。

问题