合理確定離心泵安裝高度，防止發(fā)生汽蝕

石瑞斌

（勝利油田濱南采油廠集輸大隊(duì),山東 濱州 256600）

合理確定離心泵安裝高度，防止發(fā)生汽蝕

石瑞斌

（勝利油田濱南采油廠集輸大隊(duì),山東 濱州 256600）

簡要敘述了離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因以及汽獨(dú)造成的危害。通過分析產(chǎn)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(chǎn)生。在此基礎(chǔ)上給出了計(jì)算離心泵安裝高度的計(jì)算公式，利用該公式可有效地防止汽獨(dú)現(xiàn)象的產(chǎn)生。

離心泵；汽蝕；安裝高度

1 引言

之所以需要在安裝離心泵之前對(duì)泵的安裝高度進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，是為了確保離心泵在設(shè)計(jì)工況下不會(huì)發(fā)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(duì)其安裝高度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，那么就可能因?yàn)槠g而導(dǎo)致離心泵性能無法滿足設(shè)計(jì)的要求。

2 汽蝕產(chǎn)生原理及危害

汽蝕現(xiàn)象形成的過程是：在離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，泵內(nèi)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(zhì)的飽和蒸汽壓力，這樣介質(zhì)就會(huì)在氣化的作用下形成汽液流。大量氣泡從介質(zhì)中離析出來之后便會(huì)隨著介質(zhì)的流動(dòng)而向前運(yùn)動(dòng)，一旦流到高壓區(qū)，氣泡周圍的介質(zhì)流便會(huì)受到高壓的影響，而使其壓力增高，由此氣泡周圍的介質(zhì)流質(zhì)點(diǎn)會(huì)以非常快的速度沖向氣泡中心，在擠壓作用下氣泡則會(huì)爆炸，之后氣泡中的汽體又會(huì)再次凝結(jié)成介質(zhì)，介質(zhì)錘則是在介質(zhì)流質(zhì)點(diǎn)之間相互沖撞的作用下形成的。離心泵的葉輪和殼體會(huì)因介質(zhì)錘的高壓作用而發(fā)生塑性變形和部分硬化，并由此導(dǎo)致金屬性質(zhì)發(fā)生改變，逐步脆化的金屬表面會(huì)出現(xiàn)裂紋和剝落現(xiàn)象，最終造成葉輪或泵殼蝕壞而斷裂。

離心泵發(fā)生汽蝕的危害：

（1）汽蝕過程中形成巨大的噪聲和振動(dòng)；。

（2）使離心泵的性能降低，流量減少，揚(yáng)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(huì)因此而減少。

3 離心泵安裝高度的確定

從離心泵汽蝕過程和產(chǎn)生的危害中我們可以了解到汽蝕產(chǎn)生的兩種原因：

（1）離心泵的安裝高度沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，例如，將離心泵架高至與鍋爐介質(zhì)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(duì)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(chǎn)生汽蝕，應(yīng)該將離心泵的安裝高度進(jìn)行正確確定。

3.1 離心泵的吸上安裝高度

在鍋爐房給介質(zhì)系統(tǒng)的給離心泵和供熱系統(tǒng)的補(bǔ)離心泵設(shè)置中，離心泵吸人側(cè)的容器可以低于離心泵或高于離心泵。容器內(nèi)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(yīng)能滿足在最大流量時(shí)和容器內(nèi)液體處在最低液面時(shí)，不發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。可根據(jù)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(jù)公式（3）（4）求灌注安裝高度hp

在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和介質(zhì)溫為20 ℃的前提下，使用清介質(zhì)作為試驗(yàn)可以取得公式（2）和（4）中的Hs的值。由于在實(shí)際應(yīng)用時(shí)離心泵使用地點(diǎn)中的大氣壓和介質(zhì)溫的差異，需要對(duì)Hs進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

在設(shè)計(jì)過程中盡可能將吸上安裝高度和灌注安裝高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，因?yàn)楸梅康耐两ㄙM(fèi)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(zhì)溫度。

（2）縮短吸介質(zhì)管段長度，加大管徑。

（3）對(duì)離心泵的流速和流量進(jìn)行控制，最好使用轉(zhuǎn)速低于145r / min的離心泵。

（4）使用允許吸上高度Hs 值相對(duì)大的離心泵。

表1 不同海拔高度的大氣壓力

4 小結(jié)

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(diǎn)、介質(zhì)的溫度之間有著一定的關(guān)系，該關(guān)系表現(xiàn)為：介質(zhì)溫促使離心泵產(chǎn)生汽蝕，高介質(zhì)溫更容易引起離心泵汽蝕；離心泵的汽蝕也容易發(fā)生在海拔高和大氣壓力低的地方。在本文中通過運(yùn)用相應(yīng)的計(jì)算公式，可以將離心泵的安裝高度簡便算出，從而在實(shí)際應(yīng)用中合理選取離心泵安裝高度，這對(duì)于防止和解決離心泵汽蝕產(chǎn)生極為重要的影響和作用。

[1]楊濤成，王喜魁.泵與風(fēng)機(jī)[M].北京：介質(zhì)利電力出版社，1986(03).

[2]馮漢民.離心泵學(xué)[M].北京：介質(zhì)利電力出版社，1991.