离心泵叶轮切割方法的应用.pdf

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1、离心泵叶轮切割方法的应用蒙钟亮(中海油气(泰州)石化有限公司，江苏泰州225321)摘要：离心泵使用过程中，由于泵选型不当或工艺发生改变，导致泵的扬程偏大，扬程富余太多，泵出口阀门开度非常小，节流损失大，排量受到限制，造成工况不稳，调节困难，轴承振动大，机械密封泄漏次数增多。为使泵满足现场工艺要求，可采用切割叶轮的方法进行调整，离心泵采用切割叶轮的方法，可以改变泵的性能参数，解决泵的匹配性。适当减小叶轮外径，在转速不变的条件下降低泵的流量、扬程和功率，改变泵的性能参数，从而使泵在适当流量下使用，有利于降低检修率及起到节能效果。关键词：离心泵；叶轮切割；机械性能曲线某炼厂硫磺收回装置半贫液泵

2、为单级离心泵，泵的设计出口压力为0．7MPa，但运行压力为1．OMPa，实际泵出口压力5kg，cm2即可满足要求，设计流量Q=222m3／h，实际200m3／}l即可满足要求。但该泵平时运行流量为80m3m，由于达不到泵的最小稳定连续流量要求，造成泵运行状态恶化，主要表现为：泵出口阀卡量过小，泵振动过大，密封泄漏频繁，造成能耗浪费等。为了优化操作，消除设备隐患，节能降耗，需针对该情况增变频电机或者进行叶轮切割。1叶轮切割计算1．1设计条件工作与实际条件工况的对比泵的设计条件和性能参数设计运行参数流量Q=222m3／h温度T=119℃出口压力PⅢ=0．7MPa入口压力P．=0．3MPa50．

3、38KW介质密度p=96lkg／m3设计性能参数扬程H=60m叶轮直径D=460mm效率Ⅵ=72％功率N泵转速n=2950“泵实际的运行的条件和性能参数实际运行参数实际性能参数流量Q=80m讥扬程H=60m温度T=119qC叶轮直径D=460mm出口压力Pm=1．0MPa效率邯=72％入口压力P^=0．3MPa功率N=50．38KW介质密度p=96lk∥m3泵转速n=2950r／min由此参数可以看出，变化最大的为流量和入口压力，流量的偏低导致泵实际运行工况的改变。2计算泵叶轮切割后的性能(或叶轮的切割量)的计算通常用大家所熟知的切割定律式来计算如下式罟=告或D=罟D(1)等=(告)2或D

4、=DJ鲁(2)昔=(罟)3或D’=D：『务(3)式中Q、H、N、D分别为叶轮切割前泵的流量、扬程、功率、叶轮外径；Q’、H’、N’、D’分别为叶轮切割后的流量、扬程、功率、叶轮外径。2．1比转速n。的计算盱。筋凡等黾6s嘲s。×黑笋北4叩m表一1叶轮切割量与比转速的关系(D—效率下(D—效率下(D—效率n。D’)／降值n3D’)／降值IkD’)／D下降D值每切割120“每切割250“≤6020％10％．20011％7％效率下4％，效350无60。隆200～率下降350。15％9％1％5％120O．9％250450对于比转速在120～200之间的泵，叶轮最大切割量为11％，即：D。。，=46

5、0×f100一111％=4lOmm验证D=410mm验证流量是否满足要求。根据切割定律罟=告即盖=器Q’=198m3『h根据装置开停工时的该泵的最大流量为200m3／Il，因此，不能满足工艺负荷的生产要求，必须按流量来进行切割计算。2．2根据流量的切割计算根据切割定律茜=告即器=蒜D卅4mm验证泵出口压力是否满足要求根据切割定律鲁=(告)2即器=(器)2日=48．6m由于原型泵的比转数为124，按表一1的要求核算切割率(D—D、)／D=(460—414)／460=10％，小于ll％，故满足切割量要求。2．2．1泵出口压力核算P=H1=48．6×100×96l×10一=4．67kg／cm2P

6、m=P十P^=4．67+0．3×10=7．67kg／cm2泵的出口大于5k∥cm2，仍有较大余量，故满足工艺生产要求。2．3机械性能曲线的变化及相似工况点的确定根据式(1)、(2)导出：日=H’(Q／Q’)2，令K=日’／Q2=常数，则日=印。2(4)根据(4)式确定K值：K=H叼2=48。6／2002=0．00l215为了得到切割抛物线方程的曲线，根据上述计算的K值的结果对不同流量取值，并计算出曲线上相应的量程值H，则根据2016年6月化毒彳理I5H=阳2，见表一2表一2相似曲线方程数据表Q(m3／H(m)Q(m3／H(m)Q(m3／H(m)Q(m3／H(m)h)20048．620852

7、．621656．722460．920450．621254．622058．822863．2圈一!，r斗帕连警吨田方程(4)为切割抛物线方程，即相似曲线方程，如图一1所示，绘制出抛物线方程与原型泵的Q—H曲线，可以看出两者相交于B(Q、H)点，则B点为A点的相似工况点，A点为实际切割后的工况点。现场测试切割后泵的流量、压力，根据2．2．1出口压力核算公式，计算扬程如表一3表一3泵叶轮切割后实测数据表实溯点Q(m3／h)P(k