热力除氧给水系统热水泵灌注高度的计算

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1、卢熙宁等·热力除氧给水系统热水泵灌注高度的计算热力除氧给水系统热水泵灌注高度的计算卢熙宁，施勇(上海凯泉泵业（集团）技术中心，上海201804)摘要：本文通过对轮胎硫化热力除氧给水系统的分析，推导出了热力除氧给水系统热水泵安装灌注高度的计算公式，并得出如下结论：①热水泵安装灌注高度与硫化热水的温度没有关系，只与热水泵的汽蚀余量和热水泵进口管路的水头损失有关；②热力除氧加热器可以与热水泵安装在同一建筑层面上，可大大降低动力站房的土建投资。关键词：热力除氧加热器；热水泵；汽蚀余量；灌注高度；硫化热水中图分类号：TK223.5TQ330.8文献标识码：B文章编号：1009-79

2、7X(2004)05-0045-05关于热力除氧给水系统中热水泵安装灌注高度的确定，在不同的工程设计规范和技术资料有不同的论述，存在不同的计算方法。其中在60年代出版的一本设计规范里有这么一段文字“当给水温度为105℃时，给水泵最低灌注头为6m，当给水温度为110℃时，给水泵最低灌注头为11m。”实际上这种说法是缺乏依据的。目前在我国，不论是锅炉给水系统或轮胎行业的硫化热水循环系统，如果是采用蒸汽热力除氧方式的，热水泵安装在±0.000标高建筑层面时，普遍都把热力除氧器安放在+7.5m标高的建筑层面上，以防热水泵发生汽蚀。是否都需要7.5m高的建筑平台来安放除氧加热器呢？

3、下面我们通过对轮胎硫化热力除氧给水系统的分析，结合热水泵的汽蚀性能特点，推导出热水泵安装灌注高度（或热力除氧加热器的安装高度）的计算方法。水泵的安装方式可以吸上，也可以倒灌，这要根据泵的汽蚀余量要求和使用工况而定。对热水泵，输送的介质为热水，容易发生汽化，为了保持在泵进口有较高的压头，避免发生汽蚀，所以热水泵一般采用倒灌的安装方式来提高介质在泵进口处的位置水头（势能）。图1为热力除氧给水系统的管路示意图，对图1热力除氧给水系统示意图1热水泵灌注高度的计算轮胎硫化热水循环系统，泵的进口水箱就是除氧加热器，除氧加热器内的压力等于相应温度下热水的饱和压力（汽化压力）Pv。从图中

4、的除氧加热器液面到泵进口法兰处的A点之作者简介：卢熙宁（1965-），男，高级工程师，1987年毕业于甘肃工业大学水力机械专业，现从事新产品技术开发工作。收稿日期：2003-11-052004年第30卷第45页橡塑技术与装备CHINARUBBER/PLASTICSTECHNOLOGYANDEQUIPMENT第46页第30卷第5期卢熙宁等·热力除氧给水系统热水泵灌注高度的计算（饱和压力），硫化热水温度越高，对应除氧加热器内的汽化压力也越大。热水泵灌注水头除克服进口管路水头损失以外剩余水头还要高于泵的汽蚀余量，泵就不会发生汽蚀现象，泵进口管路的水头损失和泵的必需汽蚀余量都与热

5、水的温度无关。所以泵的灌注高度与热水温度无关，不论是105℃、120℃还是180℃的热水，只要同一台水泵，其的灌注高度都是一样的。一般考虑0.3~0.5m的安全裕量，这样热水泵安装灌注高度：从公式我们可以看出要降低热水泵灌注高度（或降低除氧加热器安装高度）有以下措施：（1）选用汽蚀余量小的热水泵，△hr越小，灌注高度H也就越小。（2）改善热水泵进口管路系统，减小进口管路的水头损失，进口管路要尽可能简单，适当增大进口管径，不要在泵进口管路安装过滤器等（如为防止杂物进入泵内，可以在回水管路进除氧器之前安装过滤器）。（3）灌注头是指除氧器液面到热水泵进口的高度，为降低除氧器的安

6、装高度可以把除氧加热器制成高扁形，并设水位控制装置保持除氧器内的高水位。（4）在泵的进口处，安装诱导轮，热水在进入叶轮之前，经诱导轮增压，提高液体的能量水头，相对提高了装置汽蚀余量。针对轮胎硫化和锅炉给水的热力除氧系统，如果管路设计合理，选用热水泵的汽蚀余量在3m以下的，除氧加热器与热水泵完全可以安装在同一建筑层面上（除氧加热器架高2～3m安装），没必要为安装除氧加热器建7.5m高的建筑层面。H=△hr+Σhc+0.3（m）（7）举个例子，如果热水泵的必需汽蚀余量△hr＝3.5m，泵进口管路的水头损失Σhc=1.5m，取安全裕量0.3m，热水泵灌注高度：H=3.5+1.5

7、+0.3＝5.3m这个灌注高度是指除氧加热器液面至泵进口处的高度，不是指楼面的高度，也不是指除氧加热器底部的高度，假如除氧器内的液面高出楼面有2m，且能保持高水位，除氧加热器的安装高度只要3.3m即可。对比较简单的泵进口管路，进口水头损失一般在1m左右，所以对汽蚀余量为3.5m的热水泵，以上计算得到的安装灌注高度是比较安全的。热水泵的汽蚀余量是热水泵的主要性能参数之一，对于泵的使用非常重要。泵的汽蚀余量一般是通过泵的汽蚀试验来确定，试验得到的数据也比较可靠，泵制造厂家把每台泵的汽蚀余量（设计工况点）或汽蚀余量曲线标注在产品样本