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防汽蚀喷射泵

发布时间:2019-11-22
防汽蚀喷射泵

  汽蚀:当水泵叶轮进口处压力降至被输送液体的饱和蒸汽压时,将发生沸腾产生气泡。所产生的气泡进入高压区时迅速破裂,产生频率很高,瞬时压力很大的冲击,这种现象叫汽蚀。

  汽蚀危害:发生汽蚀时,产生的冲击波以很高的频率打击金属表面。冲击应力可达几百几千个大气压,频率可达每秒几万次。在一定时间后可使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海绵状脱落;发生汽蚀时还会发出噪音进而使泵体震动。同时由于蒸汽生成使得液体密度下降,于是液体实际流量、出口压力和效率都下降。严重时可导致完全不能输送液体。

  汽蚀余量:

  1、给水泵进口处具有的总压头高出进口处汽化压头的值。

  2、在水泵进口处单位质量液体具有的超过汽化压能的富余量。其值是判别水泵吸水能力的重要参数

  喷射泵(消汽蚀装置)是拉法尔原理的应用研究产品。是除氧器低位布置时给水泵进口必须加装设备,也是其他系统设备排出的100℃以上温度的饱和水在对外输送时热水泵进口必须加装的设备。在除氧器中大气式除氧水温度为103~104℃,压力式除氧水温为130℃(中压)、158℃(高压),其他系统设备排出的100℃以上的饱和水,进入多级泵叶轮进口低压区则产生严重汽蚀现象,致使给水泵不能正常工作。传统解决方法是将除氧器放置高位处,使给水泵和除氧器形成10~14米高位差。利用产生的高差势压能使多级泵进口处除氧水增压,使给水泵进口压力高于进口水沸点压力,防止汽蚀现象产生。这种措施大大增加了土建、吊装等造价,并且给操作、观察带来诸多不便。而其他系统设备排出的100℃以上的饱和水,如果原本排出口位置和给水泵不存在高差或高差小,人为增加高差是做不到的。因此,给水泵进口必须加装喷射泵(消气蚀装置)。


  喷射泵(消汽蚀装置)是利用给水泵出口一小部分高压水作为工作流体(喷射泵源动力)工作流体经喷嘴产生高速水流,喷嘴周围形成一定程度的负压,将除氧水、高温饱和水(引射流体)引射到吸入段,两种流体在混合段混合,进入扩压段扩压后进入给水泵进口。扩压段出口的压力则是按设计产生的高于进口水沸点压力的进水压力(喷射泵出口压力即给水泵进口压力),不会产生汽蚀现象。所有设计几何形状及尺寸是根据需方原始参数计算得出。本设备不需要另外布置动力源,设备运行中基本没有维修量,没有部件更换,关键部件采用耐磨材质制造,长时间运行各几何尺寸变化微乎其微,从而使运行状态保持长期稳定。消汽蚀装置(喷射泵)的工作过程实际是一个能量转换过程,即工作流体的相对高压势能经喷嘴(减缩流通截面积)产生高速水流,高压势能转换成质量速度能,相应使喷嘴周围形成一定程度的真空度形成引射力,吸入引射流体(除氧水、高温饱和水)。在混合段两种流体混合后减速增压进入扩压段,在扩压段流体通过截面积逐渐增大,流速进一步减小,静压升高到设计压力。在喷射泵设计过程中,在满足最终设计条件的前提下(多级泵不产生汽蚀现象),要考虑尽量减少动力源能量消耗。因此,喷射泵出口至多级泵进口的连接管道尽量缩短,尽量减少弯头等管件,减小能量损失。正常设计,锅炉多级泵配置为两台,喷射泵相应也是两台。多级泵能力的选型按计算结果选取。

  我公司设计生产的喷射泵(消气蚀装置)满足各种温度高于100℃的饱和水(除氧水、其他系统设备排出的饱和水)。设计计算时,根据用户提供的原始参数,在原始水温的对应压力基础上,增加一定压力,其压力值高于原始水的沸点压力。譬如,(1)大气式除氧器的出水温度为104℃,对应压力为0.1167Mpa(绝压),设计喷射泵出口压力为0.2167Mpa(绝压),而0.2167Mpa压力下的饱和水的沸点为122℃,因此给水泵不会产生汽蚀现象。(2)?压力式除氧器(高压)的出水温度为158℃,对应压力为0.587Mpa,设计喷射泵出口压力为0.687Mpa(绝压),而0.687Mpa压力下的饱和水的沸点为164℃,因此给水泵不会产生汽蚀现象。(3)某系统设备排出的冷凝水(饱和水)温度为160℃用热水泵输出。160℃冷凝水的对应压力为0.618Mpa,设计喷射泵出口压力为0.718Mpa(绝压),而0.718Mpa压力下的饱和水的沸点为166℃,因此给水泵不会产生汽蚀现象。


  综上述,喷射泵(消汽蚀装置)的效果与原始参数中的水温、对应压力有关,水温是设计计算中的重要参数。喷射泵的出口压力(给水泵进口压力)是在原始水温对应压力基础上增加一定压力,使其压力高于原始水的沸点压力,使给水泵无汽蚀现象。

  由于喷射泵不用外加动力源,其动力源来自给水泵出口的部分回流水,因此,在给水泵选型时,终端要求出口流量、压力(扬程)要加上回流水流量、压力降。








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