高溫導(dǎo)熱油泵汽蝕的防范措施

日期：2019年07月13日???信息來(lái)源：北弘泵業(yè)

根據(jù)汽蝕產(chǎn)生的條件，若要避免高溫導(dǎo)熱油泵產(chǎn)生汽蝕，應(yīng)當(dāng)確保NPSHa＞NPSHr,且應(yīng)當(dāng)留有一定的余量。據(jù)此，可以在高溫導(dǎo)熱油泵的設(shè)計(jì)、制造、使用過(guò)程中通過(guò)提高NPSHa或者降低NPSHr來(lái)避免產(chǎn)生汽蝕。

1　改進(jìn)泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
   改善泵的汽蝕性能，可以從降低泵的必需汽蝕余量著手，根據(jù)高溫導(dǎo)熱油泵必需汽蝕余量公式：

   （1）
   式中：v0——葉輪進(jìn)口平均流速，通常指葉輪喉部液體絕對(duì)速度，m/s；
    ω0——葉輪進(jìn)口處液體的相對(duì)速度，m/s；
   λ1——因液體從泵入口到葉輪進(jìn)口段速度增大和流向改變引起能量損失的校正系數(shù)；
   λ2——流體繞過(guò)葉片頭部的壓降系數(shù)，與沖角、葉片數(shù)、葉片頭部形狀等有關(guān)；
   g——重力加速度，m/s2。
   從公式（1）看出，NPSHr僅與泵本身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與介質(zhì)的性質(zhì)無(wú)關(guān)，由此可以從如下幾個(gè)方面改進(jìn)泵的結(jié)構(gòu)，降低NPSHr：
   （1）增大葉輪入口直徑D0，可使葉輪進(jìn)口流速v0減小；或者增大葉輪葉片入口邊寬度b1，可使葉輪入口處液體的相對(duì)速度ω0減小。但需要注意D0和b1并非是越大越好，而是的設(shè)計(jì)范圍，否則泵的效率會(huì)下降。

圖2　高溫導(dǎo)熱油泵葉輪結(jié)構(gòu)示意圖

   （2）適當(dāng)增大葉輪蓋板進(jìn)口段的曲率半徑；將葉片適當(dāng)?shù)南蛉~輪入口邊延伸，并盡量使進(jìn)口處葉片??；提高葉輪和葉片進(jìn)口部分的表面光潔度；增大葉片進(jìn)口角和采用正沖角；這些措施都可以降低流動(dòng)損失，使介質(zhì)流動(dòng)更加平穩(wěn)，從而降低泵的NPSHr。
   （3）選用雙吸葉輪，介質(zhì)從葉輪兩側(cè)流入，相當(dāng)于增大了葉輪的入口面積，使流經(jīng)葉輪每一側(cè)的流量減少，從而降低葉輪的v0、ω0和λ2，提高了泵的抗汽蝕能力。
   （4）為高溫導(dǎo)熱油泵安裝誘導(dǎo)輪，可以對(duì)介質(zhì)進(jìn)行預(yù)增壓，增大了葉輪入口處的介質(zhì)壓頭，可以顯著降低NPSHr。但誘導(dǎo)輪會(huì)增加軸向的安裝尺寸，且安裝了誘導(dǎo)輪的高溫導(dǎo)熱油泵在小流量運(yùn)行時(shí)，揚(yáng)程會(huì)降低，從曲線上表現(xiàn)為出現(xiàn)了“駝峰”，因此在API610標(biāo)準(zhǔn)中是不推薦高溫導(dǎo)熱油泵加誘導(dǎo)輪的。

2　提高裝置有效汽蝕余量
   在進(jìn)行裝置的設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以提高泵吸入口的有效汽蝕余量NPSHa：
   （1）適當(dāng)增大泵吸入管路的直徑，采用盡可能短的吸入管長(zhǎng)度，降低管路內(nèi)表面的粗糙度，減少不必要的彎頭、閥門(mén)等，以減少泵入口管段的管路損失，從而提高NPSHa。
   （2）增大泵吸入儲(chǔ)罐介質(zhì)壓力，來(lái)提高NPSHa。
   （3）當(dāng)裝置所能提供的NPSHa不能滿足泵要求時(shí)，可以選擇合適的泵型，如筒袋泵，來(lái)降低泵的安裝高度，提高泵吸入口處的壓力。
3　使用抗汽蝕材料或?qū)^(guò)流部件進(jìn)行涂層處理
   當(dāng)高溫導(dǎo)熱油泵受工況等因素限制，不能完全避免汽蝕的發(fā)生時(shí)，可以采用抗汽蝕性能良好的材料來(lái)制造葉輪，以延長(zhǎng)葉輪的使用壽命。實(shí)踐證明，材料的強(qiáng)度、硬度越高，韌性越好，化學(xué)性能越穩(wěn)定，材料的抗汽蝕性能就越好，常用的材料如含有鎳鉻的不銹鋼，鋁青銅，高鎳鉻合金等。此外，采用以環(huán)氧樹(shù)脂為基礎(chǔ)的抗汽蝕耐磨材料對(duì)高溫導(dǎo)熱油泵過(guò)流部件表面進(jìn)行涂層處理比采用貴重的合金鋼要經(jīng)濟(jì)的多。

4　加強(qiáng)對(duì)泵的操作管理
   在高溫導(dǎo)熱油泵運(yùn)行過(guò)程中，注意對(duì)泵的正確操作，不當(dāng)操作會(huì)人為誘發(fā)高溫導(dǎo)熱油泵的汽蝕。
   （1）保障高溫導(dǎo)熱油泵在允許工作區(qū)內(nèi)工作。
   （2）避免使用入口節(jié)流的方法來(lái)調(diào)節(jié)泵的流量。
   （3）泵關(guān)閥啟動(dòng)的時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)。
   （4）對(duì)于變速調(diào)節(jié)的泵，應(yīng)避免泵的轉(zhuǎn)速過(guò)高。