循环水泵汽蚀如何处理

在轮胎硫化过程中，内压过热水的稳定供给与循环是极其重要的。在其完整的闭路循环系统中，热水循环泵如同人体的心脏一样重要，不可须央出现故障。但是，实际的情况难免意外。仅汽蚀来说，不仅造成水泵的损伤，尤其能导致循环系统产生大的压力波动，甚至顿时失压，对初硫化期间的轮胎造成了致命伤。由此可见，认清汽蚀原因，采取有效防范或妥善解决措施是十分必要的。 1 汽蚀原因分析 1.1 定性分析 水泵吸入口处的水因汽化成汽泡，这些汽泡在水泵排出口之前被高压挤碎(水的质点在叶轮流道上运动时，是不断增大能量的，汽泡被挤碎的位置也是唯一的)，由于汽泡的占空突然“消失”，引起了水质点的强烈冲击，造成对泵叶轮的汽蚀破坏，同时使泵出水压力波动，严重时产生失压。 水泵吸入口处水的汽化条件是:其压力突然低于该处水温对应的饱和蒸汽压力。一个正在稳定运行的供热系统，压力、水温、流量稳定，在遇到下列情况(之一)时，就会使水泵入口处的水压降低。 (1)供入除氧 器的蒸汽压突然降低； (2)供入除氧器的蒸汽温度突然降低； (3)大量地向除氧器中补充较低温度的凉水； (4)硫化车间用水量突然加大； (5)泵出口以外直至循环回除氧器管网中管路阻力突然大幅度减小； (6)泵出口以外直至循环回除氧器管网中突然有大量的泄漏。 一旦因上述情况使泵入口处压力降至低于饱和蒸汽压，就会产生汽蚀。 1.2 定量分析 附图是除氧加热系统简图。取除氧器内液面作基准高度，定义为“1-1”界面。水泵入口处为“2-2”界面。 (1)安装高度计算 Hg=P0/ρg-P饱/ρg -Δh-Σhf(1-2) (1) 式中Hg——计算安装高度，m； P0——除氧器内汽压，Pa； P饱——热水泵入口处，即“2-2”界面处水的饱和汽压，Pa； ρ——液体密度，kg/m3； g——重力加速度，m/S2； Δh——泵的汽蚀余量，m； Σhf(1-2)——热水自除氧器流至水泵入口处的阻力损失，m。 热水自除氧器流至水泵入口处时，可以忽略水温的变化，即认为P饱=P0，泵的汽蚀余量Δh，随泵资料给出为3.9m水柱高。 输入侧管道阻力损失Σhf(1-2)估计为1.1m水柱高。 于是，由(1)式计算: Hg′=-3.9-1.1=-5m水柱高 这是按20℃水计算结果，折成170℃水时: Hg=ρ20gHg′/ρ170g=998.2×(-5)/897.3=-5.5m水柱高 就是说，热水泵的安装高度至少要比除氧器最低运行液位低5.5m。 实际例子是低10m，安装高差尚有4.5m的裕量(按170℃水计算所得)。 (2)除氧器内压变化多少可发生汽蚀 己处于稳定运行状态的除氧动力系统，除氧器内汽压、水温，水泵入口处的压力和水温都是相对稳定的。假定这时P0突然降低，则系统平衡便被破坏。但在P0降低的同时，水泵入口处的水温是绝对不会立即下降的，现有10m170℃水所形成的压力是: h′=10×897.3/998.2≈9m水柱高 用(1)式计算P0的下降量: 令[(P0-ΔP)-P饱]/ρg一Δh-Σhf(1-2)+h′=0 (P0-ΔP)-P饱=[-h′+ h+Σhf(1-2)]ρg=[-9+3.9+1.1]×998.2×9.8=-39129.44Pa ∵P0=ΔP -P饱= P饱-ΔP -P饱=-ΔP ∴ΔP=39129Pa 即，若水温在170℃，即饱和蒸汽压(表压)为0.678MPa状态下稳态运行，当汽压突然降到表压0.639MPa以下时，就有可能造成汽蚀。 (3)补水量达到多少可致汽蚀发生 管网中一旦发生较大泄漏，系统平衡破坏，除氧器水位就会快速下降，于是就需要快速大量地补入相对低温的软水。 设除氧器稳态运行存水量为: 25m3(容积)×0.7(占空率)=17.5m3 在某较短时间内，因水位突降，存水量减少了Vm3，于是补入低温水Vm3。 在补入低温水时，P0也会降低，蒸汽的流量会增大，携入热量速率会大于原先稳态运行时。为简化推导，在此仅考虑冷热水的热交换对P0。 来源： http://www.taobeng.com/bbs/news_19130.html

1）改变叶轮形状的设计及优化叶轮的结构参数，改善汽蚀产生的外部条件；

2）叶片及其他水流经的部件应选用抗汽蚀性能良好的材料；

3）减少吸入管的压力损失∑h、吸入管路系统包括底阀、虑水器、管路、弯头、等，使这些部位的安装设计合理，减少损失，也是降低水泵发生汽蚀现象的重要途径；

4）减少泵本身必须的汽蚀余量，为此，可适当加大手级叶轮吸入口直径，或采用无底阀排水。（2）使用方面。

1）在安装允许的条件下，尽量减小泵的吸水高度。这样使泵运行中的允许汽蚀余量更大些。一般情况下安装高度在2～3.5m时，降低泵发生汽蚀现象。

2）降低井水的密度，含煤粉和泥沙的矿井水，为了减小矿水密度以减少泵的汽蚀，应在矿井排水之前做沉淀处理。

3）减小水流进泵吸入口的平均流速。