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、制造、使用過程中通過提高NPSHa或者降低NPSHr來避免產(chǎn)生汽蝕。

1　改進泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計
   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——葉輪進口平均流速，通常指葉輪喉部液體絕對速度，m/s；
    ω0——葉輪進口處液體的相對速度，m/s；
   λ1——因液體從泵入口到葉輪進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)無關(guān)，由此可以從如下幾個方面改進泵的結(jié)構(gòu)，降低NPSHr：
   （1）增大葉輪入口直徑D0，可使葉輪進口流速v0減?。换蛘咴龃笕~輪葉片入口邊寬度b1，可使葉輪入口處液體的相對速度ω0減小。但需要注意D0和b1并非是越大越好，而是的設(shè)計范圍，否則泵的效率會下降。

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，并盡量使進口處葉片薄；提高葉輪和葉片進口部分的表面光潔度；增大葉片進口角和采用正沖角；這些措施都可以降低流動損失，使介質(zhì)流動更加平穩(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，可以對介質(zhì)進行預(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)熱油泵在小流量運行時，揚程會降低，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
   在進行裝置的設(shè)計時，盡可能進行優(yōu)化設(shè)計，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度，降低管路內(nèi)表面的粗糙度，減少不必要的彎頭、閥門等，以減少泵入口管段的管路損失，從而提高NPSHa。
   （2）增大泵吸入儲罐介質(zhì)壓力，來提高NPSHa。
   （3）當(dāng)裝置所能提供的NPSHa不能滿足泵要求時，可以選擇合適的泵型，如筒袋泵，來降低泵的安裝高度，提高泵吸入口處的壓力。
3　使用抗汽蝕材料或?qū)^流部件進行涂層處理
   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，可以采用抗汽蝕性能良好的材料來制造葉輪，以延長葉輪的使用壽命。實踐證明，材料的強度、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)氧樹脂為基礎(chǔ)的抗汽蝕耐磨材料對高溫導(dǎo)熱油泵過流部件表面進行涂層處理比采用貴重的合金鋼要經(jīng)濟的多。

4　加強對泵的操作管理
   在高溫導(dǎo)熱油泵運行過程中，注意對泵的正確操作，不當(dāng)操作會人為誘發(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)流的方法來調(diào)節(jié)泵的流量。
   （3）泵關(guān)閥啟動的時間不能過長。
   （4）對于變速調(diào)節(jié)的泵，應(yīng)避免泵的轉(zhuǎn)速過高。