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广一水泵厂丨水泵选型方案的技术性能比较

品牌: 广一水泵
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最后更新: 2017-04-19 17:17
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详细信息
 由于机组按单元制设计,给水泵采用2X100%容量电动给水泵配置。根据广一水泵厂提供的资料,进行了给水泵的选型计算。

根据计算结果,本工程给水泵设计扬程取!3.5MPa(即1514mH20>设计流量取481t/h(即529m3/h)。

根据本工程除氧器安装高度及其它原始参数,进行了除氧器暂态一计算,计算过程和结果如下:

根据以上计算结果,本工程给水泵入口的有效汽蚀余量为一6.4米,因此给水泵或前置泵入u的必须汽蚀余量必须小于6.4米,设备才能保证不发生汽蚀问题。

根据以上设计参数及汽蚀余量计算结果,并参考类似工程设计运行经验,木工程给水泵配置可有以下几种配置型式可供选择:前置泵+电动机+液力偶合器+广一离心泵(高速泵);前置泵+电动机+液力偶合器+给水泵(低速泵);电动机+液力偶合器+给水泵(低速泵);电动机+给水泵(低速泵)+给水管道主调节阀;

高速泵即通常所说的筒式泵或双壳体泵,由十其结构的特点,筒体能够承受的压力高,所以转速高,通常为s0o0转/分钟左右。由于泵的必须汽蚀余量和泵转速的平方成正比,所以高速泵的必须汽蚀余量要求非常高,通常要求20米以上的有效汽蚀余量要求,这在一般的电),除氧器安装高度条件下都是不可能达到的,所以一般一台高速泵必须配置一台前置泵,以便提高高速泵入日压力,满足高速泵对高有效汽蚀余量的要求。前置泵转速通常为1s00转/分钟左右,必须汽蚀余量小于5米,甚至更小,这个汽蚀余量要求一般电厂的除氧器安装高度条件下都可以达到。在现代大型火力发电厂中,高速泵已被广泛应用,其具备以下主要优点

(1)级数增加后,级与级之间泄漏增加,为减少泄漏量,需用圆筒壳体将其全部包复;

(2)拆卸安装方便;

(3)可承受更大压力;

(4)运行安全性高;

高速泵除以上优点外,也存在以下不足:设备系统复杂,故障率增高;由于需要抽芯检修,要求检修空间大;费用昂贵(见经济比较)等。

低速广一化工泵即通常所说的单壳体泵,由于其结构的特点,单壳体能力承受的压力较低,所以单壳体泵一般转速不高,一般为3000转/分钟左右,必须汽蚀余量为9米左右。虽然低速泵的必须汽蚀余量比高速泵低了很多,但也超出木工程有效汽蚀余量6.4米比较高,从安全性考虑,仍需要配置前置泵。

诱导轮是在军事工业领域内最先被采用的,四十年代初期,德国研制的火箭发动机用泵上首次采用了前置诱导轮。随着宇航技术的飞速发展,液体火箭发动机((LRE)离心泵向高压、结构紧凑、重量轻方向发展,因此要求广一离心泵单级扬程要高,转速要高(I7000-ZO000转/分),转速提高后,就对泵的汽蚀性能提出了更高的要求,目前,普遍采用的方法是在泵的主叶轮前装一个轴流诱导轮,以保证能够具有优越的汽蚀性能,那么,诱导轮为什么能提高抗汽蚀性能?

众所周知,离心泵叶轮足靠离心力山轴向向径向把液体增速扩压的,当液体一进入旋转叶轮就增速很大,只要所处静压小于液体的汽化压力,就会使液体部分汽化,外在汽与水密度相差,特殊情况下形成汽水分离流动。由于汽泡所形成的离心作用力小,致使流动缓慢,与后续不断产生的汽泡越积越多,从而加速了汽蚀的发展,出现断流工况,使离心泵流量、扬程、轴功率、效率均大幅度下降。而诱导轮类似轴流叶轮,它是靠叶片的推挤力把液体升压的,并且具有较长的计片流道,液体沿着由小逐渐放大的叶片角作螺旋轴向流动,在旋转叶轮作用下形成了推挤作用力,从而逐渐升压。

在离心叶轮之前安装一个诱导轮,广一水泵厂目的是提高泵组的抗汽蚀性能,其机理是把诱导轮看成为一个辅助增压轮(相当于个前置泵),使给水先在诱导轮里升压,从而满足首级离心泵轮的必需汽蚀余量,以避免泵内的给水汽化。因此,只要诱导轮出日与离心轮入日配置合理,使诱导轮产生的压头大于离心轮的汽蚀余量,就可避免发生汽蚀。

采用诱导轮可以提高泵汽蚀性能的原因:

1、诱导轮本身的抗汽蚀性能好

诱一导轮属于轴流式叶轮,具有轴流式叶轮的汽蚀特性,不存在促进汽泡和液体分离的离心力作用,这样,产生的汽泡将随同液体一起流走,不易造成整个流道堵塞等。诱导轮泵一般汽蚀比转数C可达到2000-3000左右,特殊设计的目前最高可达C=6300,C为汽蚀比转数,只与泵的结构有关,一台泵设计制造完成以后,C值就确定下来了,相应地诱导轮泵的汽蚀余量。

此计算结果表明,配置诱导轮后,给水泵的必须汽蚀余量可以达到4.5米,根据前面除氧器暂态计算得出的6.4米有效汽蚀余量,完全可以满足条件。根据此计算结果可以判断方案可行,即如果采用了轴流诱导轮技术,可以不用配置前置泵。

2、诱导轮产生的扬程可对广一离心泵入口增压

诱导轮实际上是一个增压泵,使给水先在诱导轮里升压,从而满足离心叶轮的必需汽蚀余量,例如,QG525-240型给水泵诱导轮产生的扬程可达70.6m,因为诱一导轮转速高(与主泵同一转速),而扬程与转速的平方成正比,所以尺寸比较小的诱导轮(与前置泵叶轮相比)就可产生比较高的扬程。

3、带诱导轮的给水泵从原理上相当于把一台前置泵装在了主泵里面,诱导轮实际上起到了前置泵的作用:但诱导轮与前置泵不同的是,诱导轮同主泵叶轮装在一根主轴上,随主泵一同做调速运转,不像前置泵那样一与主泵分装电机两端,多了一些联接管路、两端轴封、轴承等。诱导轮有很多优点,其技术核心为:①诱导轮与主泵首级叶轮液体流线、流速设计配合;②诱导轮与主泵首级叶轮轴向距离配合。

诱导轮专利技术的应用在给水泵配置机组从1OOMW至300MW,工作转速从2970r/min至5700r/min,流量从400m3/h至850m3/h,压力从14Mpa至25Mpao经广一水泵厂的实验运行证明:通过对诱导轮技术的开发、设计、应用,积累了大量的设计及制造经验,找到了解决大型锅炉给水泵汽蚀问题的有效途径,并成功地去掉了传统方法中解决大型锅炉给水泵汽蚀问题而增设的前置增压泵系统。

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