離心泵引水罐的應用及優化

李海清

（陜西北元化工集團有限公司熱電分公司，陜西榆林 719319）

離心泵引水罐的應用及優化

李海清

（陜西北元化工集團有限公司熱電分公司，陜西榆林 719319）

離心泵引水罐在生產中廣泛應用，引水罐各設計尺寸的選擇，直接影響是否能正常高效使用。通過對離心泵相關理論公式與引水罐設計尺寸關系的公式再推導，從理論上結合實際應用經驗，提出在引水罐設計和使用過程中優化措施與方案。

離心泵；引水罐；吸入高度；尺寸參數

Abstract：The centrifugal pump is widely used in the production，and the choice of the design size of the water diversion tank is directly and effectively used.The formula of the relationship between the theoretical formula of the centrifugal pump and the design dimension of the water diversion tank is deduced，Practical application experience，put forward in the design and use of water diversion tank optimization measures and programs.

Key words：centrifugal pump；water diversion tank；suction height；size parameter

離心泵引水罐串聯在泵進口，用來抽取比泵安裝高度低的液體，只需初次使用向罐內加水啟泵，當停泵后，由于罐內真空度的作用，使得引水罐內水位保持在靜態作用下，使得水泵以后能做到隨時啟動，使水泵由負壓吸水變成了正壓吸水，如何達到使用效能和吸入高度最高，本文通過工藝參數推導，提出引水罐尺寸優化方案。

1 設計參數確定

離心泵的銘牌參數是指在20℃、標準大氣壓下的試驗數據，故在實際工作中需結合好當地大氣壓、工藝介質、溫度、吸入高度及相關參數進行校正，否則均會影響正常使用

1.1 確定泵安裝高度

根據公式要求：泵的實際安裝高度H

HV：當地大氣壓壓力（水柱）；FV：介質在最高工藝溫度下的汽化壓力（水柱）[NPSH]：泵的允許汽蝕余量（水柱）；Hs：吸入管路損失（水柱）。

1.2 確定真空罐的容積：（參照下圖）

根據玻義耳定律有：

p0（V1+V2）=p1（V2+V3）推出p1=p0（V1+V2）/（V2+V3）p0：當地大氣壓壓力 p1：運行穩態時引水罐頂壓力

V1：吸入管0-0面至1-1面體積，V2：真空罐1-1面上部空間體積，V3：真空罐運行穩態后2-2面至1-1面間凈體積

1.3 計算管路阻力損失

根據柏努利方程式p0=pghS+pK+pu2/2+hfhS=（p0-pK-pu2/2-hf）/pg 真空罐內絕對壓力pK=p1+pb（Pb為該溫度下水的飽和蒸汽壓Kp，泵的hf管上端管道流體阻力損失 m）

1.4 計算泵安裝理論高度和確定實際安裝高度

實際吸入高度HS=（p0-p1-pb-pu2/2-hf）/pg

從本公式看出：安裝引水罐使水泵允許吸上真空高度的范圍內使水泵安裝高度降低，通過降低高度，解決水泵引水問題。泵的吸入高度受引水罐的尺寸，介質飽和蒸汽壓，介質流速及密度影響，在工藝安裝過程中，泵的實際安裝高度與允許安裝高度關系Hy>HS。

允許安裝高度與泵銘牌允許氣蝕余量 HZ1關系

Hy：真空引水罐內吸水管上端口距吸水水面高差m HSS：水泵最大充許安裝高度為該溫度下水的飽和蒸汽壓對應水柱高度 m

由此公式看出：安裝引水罐使水泵允許吸上真空高度的范圍內使水泵安裝高度降低，通過降低高度，解決水泵引水問題。

2 結束語

根據公式總結可知，定型號離心泵在采用引水罐工藝下要提高泵的吸入高度，主要通過從降低V1和V2。在實際設計上：V1因水流大小決定管道尺寸，盡可能降低管道長度，軸線高度，該工作降低空間較小，在日常中主要通過降低V2來實現該目標，即減小上部氣相空間，例如吸水管頂部增加局管帽，采用側面進水、局部斜頂；減少管道阻力損失hf來實現，即降低管道當量，取消吸入管閥門或將高當量長度截止閥更換為低當量長度球閥，將液體流向由180°改為90°等；提高罐內有效容積，即降低相水罐排水即泵進口標高。

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Application and Optimization of Centrifugal Pump Diversion

Li Hai-qing

TD744

A

1003–6490（2017）09–0091–01

2017–06–05

李海清（1980—），男，陜西勉縣人，工程師，主要從事流體力學和化工工藝設計與研究工作。