低加疏水泵汽蚀原因分析及预防

《低加疏水泵汽蚀原因分析及预防》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2009年第2期西北电建·39·低加疏水泵汽蚀原因分析及预防张升坤(山东电力建设第一工程公司济南市250100)【摘要】本文通过对印度BALCO项目低加疏水泵汽蚀原因进行分析，提出了解决汽蚀办法，为同类型机组设计提供借鉴经验。【关键词】低加疏水泵汽蚀汽蚀余量1前言一般来说，低加疏水泵运行状况比较恶劣，正常运行时进口压力较低(有时甚至为负表压)，而出口压力较高(一般高于凝结水压力)，若设计不当，则容易引起汽蚀。印度BALCO4x135MW机组设计有四台低压加热器，加热器疏水采用逐级疏水和危急疏水方式，#6低压加热器正常疏水通过低加疏水泵输送到低加出口，其危急疏水管道接至凝汽器。BALCO项目

2、每台机组设置2台低加疏水泵，一台运行，一台备用。但实际运行中泵存在汽蚀、机械密封泄露等现象，导致低加疏水泵不能正常工作，从而无法实现正常疏水的功能。2汽蚀原因分析2．1汽蚀现象的发生当低加疏水泵输送介质的绝对压力小于介质的汽化压力时，介质便开始汽化，产生蒸汽，形成气泡，当这些气泡随介质向前流动至某高压处时，气泡周围的高压介质致使气泡急剧缩小以致破裂，形成水击，产生噪声和振动，表明低加疏水泵已开始发生汽蚀，这是泵发生汽蚀的初始阶段。此时泵还能继续工作，只是流量有所降低，为了继续输送介质，泵将产生更多的热量，导致更多的气体形成，从而产生严重的汽蚀现象。另外如果低加疏水泵的机械密封采用自密封，汽

3、蚀现象还会引起轴封的损坏，导致机械密封损坏、汽蚀现象加重。2．2汽蚀现象产生原理为了便于理解汽蚀产生的原因，我们引进装置汽蚀余量(NPSHa)和必需汽蚀余量(NPSHr)两个概念。装置汽蚀余量(NPSHa)又称为有效汽蚀余量，是由与泵连接的系统决定的，与泵本身无关。它同进口管路系统(管路的走向、管径、内部的清洁度、粗糙度等)、介质的密度、温度、介质汽化压力有关。必需汽蚀余量(NPSHr)是由泵本身决定的(与扬程cmi泵的设计、制造工艺有关)，与管路系统无关。无论安装在什么不同的系统中，泵的必需汽蚀余量都保持不变。泵的必需汽蚀余量是为了保证泵不发生汽蚀，要求泵进口处单位介质所具有的超过汽化压

4、力的富裕量，泵的必需汽蚀余量越小，表示泵的抗汽蚀性能越好。图1表示了装置汽蚀余量(NPSHa)和必需汽蚀余量(NPS)的关系曲线。由图1可以看出：NPSHa=NPSHr泵刚好会发生汽蚀图1NPSHa和NPSHr的关系曲线·40·西北电建2009年第2期NPSHaNPSm泵不会发生汽蚀由此可以看出装置汽蚀余量(NPsHa)小于必需汽蚀余量(NPsHr)，是泵发生汽蚀的直接原因。表12．3汽蚀现象产生原因低加疏水泵设计参数如表1，实际泵及管路的型号GSS．3有关布置如图2。运行中泵的入口表压为一0．Ol5～型式卧式．0．017MPa，低加运行水位为300~

5、800mm。由于装置的管路和阀门损失影响因素较多，所选型流量t／h59以无法精确计算泵入口的绝对压力，而实际运行中选型扬程m19O泵入口的表压则具有实际意义，因此根据实际表压必需汽蚀余量m2．9计算的系统汽蚀余量具有现实依据。按照运行中低加实际疏水温度86．5℃，实际运转速r／min2970行的入口表压为一O．Ol5一一O．017MPa来计算装置最大工作温度℃90汽蚀余量：当地大气压力：1．013Bar(0．987个大气压)入口压力MPa(a)0．02~0．O65查表知，泵的进出口法兰标高m．1．314饱和蒸汽压：0．62505kg／cm2(0．06128MPa)：#6低加疏水出口法兰标高

6、m1．42重度：0．96765kg／m3实际测量，泵入口最小表压：．0．017MPa绝对压力：0．987~1．033／10．2-0．017MPa：0．083装置的的汽蚀余量：(绝对压力一饱和蒸汽压)x102／O．96765--2．285m<2．9m(泵的汽蚀余量)结论：由于装置的汽蚀余量NPSHa<泵的汽蚀余NPSHr，因此低加疏水泵会发生严重汽蚀。一般认为系统3．0m高度差大于泵的汽蚀余量2．9m的要求，应该不会汽蚀，其实这种看法是错误的，它没有考虑系统进口管路和阀门的阻力损失、介质特点、当图2低加疏水泵管路布置图地大气压力、饱和蒸汽压以及在临界汽蚀点上高出的0．4m的余量等因素的影响。

7、由于低加疏水泵机械密封采用自密封结构，密封水取自泵的出口管，所以当发生汽蚀时，机械密封冷却水已无法满足机械密封冷却用水的要求，因此会导致机械密封摩擦损坏。3消除汽蚀的措施根据上述分析可以得知，低加疏水泵发生汽蚀的主要原因是系统的汽蚀余量小于泵的汽蚀余量，这是由于设计时未能充分考虑装置汽蚀余量和泵的汽蚀余量的关系，未能有效地计算装置汽蚀余量。由于现场设备基础和管路系统已经定型，低加疏水液位至泵的入口法兰之间的净高度已经很难