惹起水泵发作汽蚀现象的缘由

中心提示:1、水泵发作汽蚀状况引见 某热泵机房中,4台河水取水泵的额定工况流量均为Q-958m³/h,扬程H-21m,转速n-1480rpm。水泵进、出口接纳管径均为DN350,水泵本体接口口径为DN400。当水泵接通电源开端运转后,能够很
  1、水泵发作汽蚀状况引见
       某热泵机房中,4台河水取水泵的额定工况流量均为Q-958m³/h,扬程H-21m,转速n-1480rpm。水泵进、出口接纳管径均为DN350,水泵本体接口口径为DN400。当水泵接通电源开端运转后,能够很明显的听到水泵发出的“啪、啪、啪"的炸裂声,经过超声波流量计中止检测,检测到水泵出水流量仅为680m³/h,与额定工况倾向很大,能够断定该水泵在运转过程中发作了很严重的汽蚀现象。
       发作汽蚀的缘由剖析有以下几点:
       1)水泵进口压力低;
       2)水泵进出口接纳管径偏小;
       3)其他缘由。
       2、水泵入口压力剖析计算与结论
       2.1、水泵进口压力计算
       2.1.1、水泵吸入口前取水管网水力计算:
QQ截图20200420104425
       另外取水头部过滤网+取水格栅阻力损失2m;水泵前Y型过滤器阻力损失1m。
       突变管部分阻力系数ξ= (1-A1/A2) ^2
       DN800突缩为DN350,ξ- (1-12.25/64) 2-0.6538,部分阻力=2.193KPa
       DN350突扩为DN400,ξ= (1-12.25/16)、2=0.055,部分阻力=0.186KPa
       弯头、三通的部分水损取沿程水损的30%
       综上计算:水泵若正常开启运转后,从取水口至水泵吸入口总水损= (0.676+0.072) X1.3+2+1+0.238=4.21m
       2.1.2、水泵进口压力:
       河水水位实测黄海高程为0.54知,水泵吸入口实测高程为-5.32m,大气压力10m。
       水泵吸入口之前压力P=10+0.54-(-5.32)-4.21-11.65m
       2.1.3、水泵的必需汽蚀余量NPSHr
       依据厂家提供取水泵选型材料,查得本项目取水泵的性能特性曲线,在额定工况下,可知该水泵的必需汽蚀余量为6m。
       2.2、水的汽化压力计算
       依据安托尼方程lgP-A-B/ (T+C)
       河水温度为30C时A=7.07406,B=1657.46,C=227. 02
       可计算出夏季30℃的河水的汽化压力为4.219KPa。
       2.3、计算剖析结论
       依据上述计算,思索水体汽化压力0.42m并附加0.3m的平安值,只需保证水泵进口压力大于6.72m,理论的进口压力为11.65m,水泵进口压力能满足水泵必需汽蚀余量的央求。水泵进口压力低不是构本钱项目取水发作汽蚀的主要缘由。
       3、水泵进出口按管管径计算剖析
       水泵进出口管径均为DN350,外径377mm,壁厚8mm,理论流量958m³/h,理论流量680m³ /h。在流量为958m³ /h状况下,管道内水体流速为2.60m/s;在流量为680m³/h状况下,管道内水体流速为1.85m/s。
       依据《现代泵技术手册》中水泵设计央求:当水泵吸口。口径小于DN250时,水泵吸口前管段水体流速宜控制在1.0-1.6m/s之间: 当水泵吸口口径大于等于DN250时,水泵吸口前管段水体流速宜控制在1.2-2.0m/s。
       某热泵机房取水泵进出口口径均为DN400,按上述央求,该取水泵吸入口前管段水体流速宜控制在1.2-2.0m/s 之间,而理论流速为2.6m/s, 因而取水泵前后管径偏小是构本钱项目发作汽蚀的重要缘由。
       4、其他缘由剖析
       4.1、水体中气体含量较大
       某热泵机房水源水来自其北面的蟒蛇河,蟒蛇河为淡水河,水体中氧气、二氧化碳等气体含量较多。在其流经水泵吸入口后,由于水泵吸入口至水泵叶轮叶片处压力降低,气体溶解度降低,气体析出,并且在叶片入口附。近液体压力最低处,致使构成部分的真空,局部水体汽化, 加重汽蚀并使得水泵出水量降低。
       4.2、突缩管及突扩管
       河水从DN600引水管汇入机房内DN800的集水管内,再由DN350的支管引水至DN400的水泵吸入口,水在突缩管及突扩管中活动时都会产生部分的死区,招致水泵抽水量缺乏,从而构成汽蚀。
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       4.3、水泵结构
       在水泵运转过程中,液体压力沿着泵入口到叶轮入口而降落,在叶片入口左近液体压力最低,致使构成部分的真空,所以,水泵在运转过程中,或多或少会产生汽蚀现象。
       5、现场整改
       依据上述剖析,构本钱项目取水泵发作汽蚀最可能的缘由为水泵进出口管径偏小,吸入口管道水体流速过大,并且水泵吸入口直管段间隔太短,水力工况不好。受机房空间等限制,水泵吸入口前端做一段长直管道不合理论,于是应用现场便利条件,将水泵吸入口径调整为DN400,吸入口管道内水体计算流速为2m/s。 调整完成后中止通电测试,水泵在开启运转一段时间后,已根本听不到异响,运用超声波丈量仪检测出水泵的出水流量为930m³/h,已根本抵达水泵额定工况下的流量。
       6、结论
       在开式取水系统设计中,除了需求选用高汽蚀性能的水泵及中止必需的汽蚀计算外,还需求严厉控制水泵进出口的流速。

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