离心泵最小连续流量

1、离心泵最小连续流量化工部设备设计技术中心站陈伟离心泵在小流址区域长期运行，可能会产生汽蚀和机械故障。本文分折了彷响离心泵最小流且值的因素.介绍了 最小连埃流蛊的确定方法。43 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved hitp:A# © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved hitp:A前 言化丄主产，尤其是石汕化丄生产中准往

2、由 于开工试车有时需要用重度较油人的淸水试 车）、工艺条件改变及无合适小流娥离心泵可供 选用时，常要求离心泵在小流虽区域下长时间 运行。泵在不产生过热、汽蚀及机械故障（振动、 噪卢超标，轴承寿命缩短等）的情况下能够正常 工作的最小流址称离心泵的最小连续流量。最小连续流董有两种：一种是最小连续稳 定流量，另一种是最小连续热控流量。最小连续稳定流疑是指泵在不超过标准规 定的噪声沿;振动限度下泵能够正常工作的最小 流虽。该值一憑由泵厂通过试验的方法测得并提 供给用户。最小连续热控流量是指泵能够维持工作而 其运行不致被泵送液体的温升所损害的故小流 量。影响因素影响离心泵域小连续流量的因素有7种：1.

3、离心泵内部功率损失引起液体温度升 高；2. 叶纶流道内产生旋涡及叶轮出口处产 生二次回流,3. 叶轮流道内液体脱流；4. 引起泵及管路内的压力产生波动；5. 对于有驼峰特性的离心泵引起喘振；6. 产生径向力（尤其对单蜗壳泵）；7. 轴向力噌大。因素1使泵过热或产生汽蚀。根据因素1, 可确定最小连续热控流量。因素2、3、4、5使泵产生附加的振动和噪 声。'根据这些因索，可确定泵的最小连续稳定 流量。因素少、7厳响泵轴和轴承，必要时应对轴 和轴承（尤其是轴承）进行加固。 色最小连续热控流量泵内液体的温升可能导致:泵的过热和汽 蚀。泵的过热影响密封寿命，并使介质的腐蚀 加剧。泵的汽烛使泵的性

4、能恶化，效率下降，而 且严觅破坏过流部件并产生噪声和振动。1. 泵的温开X泵的温升M等于泵内液体功率损耗引起 的温升"，和液体等爛压缩引起的温升",。即（1）（1）功率损耗引起的温升比由下式确定：Afr= 1000C （ i _1） ©式中H泵的扬程,m；g9.81m2/s；C比热 kJ/kg-<C （对水 C=4.18kJ/ kg-1 >；”泵的效率。（2）等摘压缩引起的温升"，考虑液体的压缩性，计算液体在无损耗、无 热交换时的等埔压缩温升AX。由下式确 定：心4匸(3)式中H泵的扬程，T.泵的吸入温度匸。At,随扬程的增加而上升，但&qu

5、ot;，与卜切相 比很微小，在确定最小流虽时一般可不考虑等 爛温升因此泵的温升可近似按下式确 定：loofeG"*1)匕(4)2. 泵的许用温升灯<1)防止泵的过热当NPSHa远大于NPSH时，泵的许用 温升门山泵的材质，介质特性及密封情况等 综合确定。(2)防止泵的汽蚀当NPSHa和NPSHr较接近或当输送 易汽化介质(如液态烽时，泵的许用温升匸门 由汽蚀条件确定。小流燉汽蚀条件下的饱和蒸 汽压P按下式确定：P侶 P"-NPSgg Pa(5)式中Pv吸入温度T.下的饱和蒸汽 压，Pa；NPSHq装置汽蚀余M,m； y液体密度,kg/m3； g9.81m2/so按&#

6、163;值，查有关图表，得出巴压力下该 液休对应的饱和温度T鳥泵的许用温升A门按下式确定：旳=几-几匕(6)式屮：T.-一泵的吸入温度,to注：在一怙般算中，水的许用温升可按以下经验值确定: 清水汞(如JS泵、S、Sh泵)：20心； 锅炉给水泵：AfW810C;液态矩泵：山：iwic；:塑料泵：MWT0U。3. 最小连续热控流最小连续热控流量gm按下式确定:QZ7IW曙犒SyM式中PdnQmG下泵的轴功率，kW;HmlaQzJ下泵的扬程，me显然需通过试算才能确定。为方便估算,QnhJ可近似按下式确定：0 -1 - - (8)LQ"*-(1000CCAtD + Ha)y °

7、， 式中Pa泵额定点的轴功率,kW：H.泵关死点的扬程，me显然，按式8计算的Q耐偏安全。4. 校核按式4确定的心与门比较。如心VCA门安全。5. 应用举例某石化厂用一台沈阳水泵厂生产的SJA4 x 6 x 151/2L型离心泵输送液化乙烯,0=243 m3/h,H = 183m ,几=1 68.3kW ,7； = - 40*C , NPSHa= 6.5m,NPSH产 5叫几=1.4MP。, y= 449 kg/m3, C= 4.6 kJ/kg-1,工艺要求 QOmVh,问是否安全？解:按式4图1 4x6xl5；L型泵查SJA4x6xl5 1/2L泵性能曲线图（图1）,当 Q = 120m3/

8、h 时9H = 215m卯=58%oA/= 0.332t按式5计算PI:=1.43MPa该压力下乙烯的饱和温度“- 39.64C由式6计算仙,M = T；-T.= 0.3613AKCAC安全。最小连续稳定流量泵在小流量下工作，会产生诸如旋涡，二 次回流、脱流等不利因素，从而导致泵和借路的 附加振动和噪声。最小连续稳定流童是为了保证泵在小流量 区域长期工作但其噪声及振动值不超标而确定 的流最值C该值山泵厂通过试验获得并提供给用户。 一般每个规格的泵有一个最小连续稳定流量。 如沈阳水泵厂的SJA4x6xl5%L型泵，其 tQnln>90.8m7h,约为额定流量的38%, SJA3x4xl3%

9、L 型泵，QwiJ=11.4m7h, 约为额定流蜀的11%。但有些泵厂为方便起见.将同一个系列 的泵笼统地闻定一个比例作为其放小连续稳於 流量。如/H型化工泵、IS型淸水泵等在样 本、使用说明书中规定泵不能在小于额定流量 的30%以下长期工作。瑞上Sulzer公司对原动机输入功率100 kW以上及较高比转速的离心泵作了研究，发 现即使在额定流量的2535%左右，泵入口处 已发生回流现象，同时泵和賞路产生很大的振 动。对这些泵必须右较爲的故小连续稳定流呈 值，如图2。泵在小流虽下工作，轴向力增加，同时产生 径向力（单蜗克泵尤甚），长期工作将降低泵轴 和轴承的寿命。因此对必须长期在小流量下工图2最

10、小连续流录与泵的比转連、型式的关系注：比转速J Qn«叶=” H护云斎式中n<l泵柚转速，r/minQ泵额定流此nP/s,双吸叶轮为Q/2；H一泵额定扬程，m,多级泵为斗G为级数）作的泵，腸要时应对泵轴、轴承（尤其是轴承） 进行加固。最小连续流量从理论上而言，址小连续流世取用小连续 热控流鼠和赧小连续稳定流虽的大者。但在实际应用中，我们常可发现泵厂捉供 的最小连续稳定流鼠偏保守。门致眾本不需采 用旁路调节的泵采用了旁路调节，增加了骨路 投资及能耗。一般帀言对原动机输入功率100kW以下注：1.在AP1610-1989 （笫七版）的离心泵数址农中理求泵 制造厂提供热控、稳定两种最

11、小连续流贵伯： minimum continuous flow：THERMAL（m3/h） STABLE（m$/h）实际壷用中的最小连续流12由工程公司（设计院）确定。2. 美国ANSI/ASMEJB73.1M-1984 乂端吸式化工流程 '用卧式离心泵的数据表中只耍求泵厂提供哉小连纯 流址：MINIMUM CONTINUOUS FLOW（m7h> 45 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved hitp:A的泵，可按最小连续热控流童砺定最小连续

12、流 昴。对原动机输入功率lOOOkW以上的泵，可 按最小连续稳定流疑确定最小连续流虽。对输入功率介于100lOOOkW之间的泵， 取二者的大值。化工部设备中心站机泵技术委员会组织化 八院、化四院编写的机泵数据表»TCEU K102 -93上的离心泵数据表也只要求泵厂提供最小 连续流量值。即由泵厂根据计算热控流昴值试验测得稳 定流鈕值后，自行确定圾小连续流量值。流量控制方法为了安全生产，当离心泵必需在小于最小 连续流量下长期工作的亲可采用旁路调节的办 法进行操作。旁路调节般用孔板，不用阀，因为孔板价 廉、工作可靠。当NPSHZ /VPSHrr较接近时，液体 返回至吸入槽，使小流星液体升

13、高的温度在槽 内混合后降低，如图3。当NPSH。远大于NPSH,也可直接返 回至泵吸入口。一 47 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All riglits reserved lutp:A*ki.nei一 # 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All riglits reserved lutp:A*ki.nei图3泵在小流疑下的管路调节'佶息参考文献1. (瑞士)Sulzer Centrifugal Pamp

14、 Handbook, 3th edition, Sulzer Brothers Limited, 1987.2. API 610 Centrifujal Pamps for General Refinery Service, 7th Cdition. 19S9>3. Mileta Mikasiiovic Sizing Centrifugal Pumps for Safety Service, C. E. 1981 Feb (23)。4. 周晓云，给水泵杲小流灵的分析计算'可朮体机旅f 1994(2)。5机泵数据表i化工部设备中心站，1993。市场经济的向导信息沟通的桥梁欢迎参加“

15、化工工程装备信息网”一 # 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All riglits reserved lutp:A*ki.nei“化工工程装备信息网”是由化工部设备 设计技术中心站，及其设备、机泵技术委员会. 上海迅羽化工工程髙技术中心，化工设备设 计编辑部等部门利用自身的工程、技术、信息 优势.为适应社会主义市场经济的发展而共同 筹建的全国性信息网，并编辑出版定期的“化工 工程装备信息”内部资料。本网络特点：辐射面广，内容丰富实用性 强，服务全面入网方式：加入本信息网，除免费享有绘新“化工工程装备信息”内部资 料.还可享有各项免费服务项 目。按入网方式分别为A类年 服务费蹑低为300元八B类; C类。用户自行选择。信息栏目：工程动态.项目信息.市场分 析.设计动态，机泵行情.防腐 材料产品介绍，价格行悄，四 新成果，标准动态，新书介绍, 供需信息等。一 # 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All riglits reserved lutp:A*ki.nei凡需参加本网的用