離心泵引水罐的應(yīng)用及優(yōu)化

李海清

（陜西北元化工集團(tuán)有限公司熱電分公司，陜西榆林 719319）

離心泵引水罐的應(yīng)用及優(yōu)化

李海清

（陜西北元化工集團(tuán)有限公司熱電分公司，陜西榆林 719319）

離心泵引水罐在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，引水罐各設(shè)計(jì)尺寸的選擇，直接影響是否能正常高效使用。通過對(duì)離心泵相關(guān)理論公式與引水罐設(shè)計(jì)尺寸關(guān)系的公式再推導(dǎo)，從理論上結(jié)合實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，提出在引水罐設(shè)計(jì)和使用過程中優(yōu)化措施與方案。

離心泵；引水罐；吸入高度；尺寸參數(shù)

Abstract：The centrifugal pump is widely used in the production，and the choice of the design size of the water diversion tank is directly and effectively used.The formula of the relationship between the theoretical formula of the centrifugal pump and the design dimension of the water diversion tank is deduced，Practical application experience，put forward in the design and use of water diversion tank optimization measures and programs.

Key words：centrifugal pump；water diversion tank；suction height；size parameter

離心泵引水罐串聯(lián)在泵進(jìn)口，用來抽取比泵安裝高度低的液體，只需初次使用向罐內(nèi)加水啟泵，當(dāng)停泵后，由于罐內(nèi)真空度的作用，使得引水罐內(nèi)水位保持在靜態(tài)作用下，使得水泵以后能做到隨時(shí)啟動(dòng)，使水泵由負(fù)壓吸水變成了正壓吸水，如何達(dá)到使用效能和吸入高度最高，本文通過工藝參數(shù)推導(dǎo)，提出引水罐尺寸優(yōu)化方案。

1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定

離心泵的銘牌參數(shù)是指在20℃、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，故在實(shí)際工作中需結(jié)合好當(dāng)?shù)卮髿鈮骸⒐に嚱橘|(zhì)、溫度、吸入高度及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校正，否則均會(huì)影響正常使用

1.1 確定泵安裝高度

根據(jù)公式要求：泵的實(shí)際安裝高度H

HV：當(dāng)?shù)卮髿鈮簤毫Γㄋ?；FV：介質(zhì)在最高工藝溫度下的汽化壓力（水柱）[NPSH]：泵的允許汽蝕余量（水柱）；Hs：吸入管路損失（水柱）。

1.2 確定真空罐的容積：（參照下圖）

根據(jù)玻義耳定律有：

p0（V1+V2）=p1（V2+V3）推出p1=p0（V1+V2）/（V2+V3）p0：當(dāng)?shù)卮髿鈮簤毫?p1：運(yùn)行穩(wěn)態(tài)時(shí)引水罐頂壓力

V1：吸入管0-0面至1-1面體積，V2：真空罐1-1面上部空間體積，V3：真空罐運(yùn)行穩(wěn)態(tài)后2-2面至1-1面間凈體積

1.3 計(jì)算管路阻力損失

根據(jù)柏努利方程式p0=pghS+pK+pu2/2+hfhS=（p0-pK-pu2/2-hf）/pg 真空罐內(nèi)絕對(duì)壓力pK=p1+pb（Pb為該溫度下水的飽和蒸汽壓Kp，泵的hf管上端管道流體阻力損失 m）

1.4 計(jì)算泵安裝理論高度和確定實(shí)際安裝高度

實(shí)際吸入高度HS=（p0-p1-pb-pu2/2-hf）/pg

從本公式看出：安裝引水罐使水泵允許吸上真空高度的范圍內(nèi)使水泵安裝高度降低，通過降低高度，解決水泵引水問題。泵的吸入高度受引水罐的尺寸，介質(zhì)飽和蒸汽壓，介質(zhì)流速及密度影響，在工藝安裝過程中，泵的實(shí)際安裝高度與允許安裝高度關(guān)系Hy>HS。

允許安裝高度與泵銘牌允許氣蝕余量 HZ1關(guān)系

Hy：真空引水罐內(nèi)吸水管上端口距吸水水面高差m HSS：水泵最大充許安裝高度為該溫度下水的飽和蒸汽壓對(duì)應(yīng)水柱高度 m

由此公式看出：安裝引水罐使水泵允許吸上真空高度的范圍內(nèi)使水泵安裝高度降低，通過降低高度，解決水泵引水問題。

2 結(jié)束語

根據(jù)公式總結(jié)可知，定型號(hào)離心泵在采用引水罐工藝下要提高泵的吸入高度，主要通過從降低V1和V2。在實(shí)際設(shè)計(jì)上：V1因水流大小決定管道尺寸，盡可能降低管道長(zhǎng)度，軸線高度，該工作降低空間較小，在日常中主要通過降低V2來實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，即減小上部氣相空間，例如吸水管頂部增加局管帽，采用側(cè)面進(jìn)水、局部斜頂；減少管道阻力損失hf來實(shí)現(xiàn)，即降低管道當(dāng)量，取消吸入管閥門或?qū)⒏弋?dāng)量長(zhǎng)度截止閥更換為低當(dāng)量長(zhǎng)度球閥，將液體流向由180°改為90°等；提高罐內(nèi)有效容積，即降低相水罐排水即泵進(jìn)口標(biāo)高。

[1] 柴誠(chéng)敬，王軍，陳常貴，等.化工原理課程學(xué)習(xí)指導(dǎo)[M].天津：天津大學(xué)出版社，2005.

[2] 高永，候衛(wèi).離心水泵真空罐引水吸程和罐體容積的計(jì)算[J].應(yīng)用能源技術(shù)，2002，（04）.

[3] 廖橋發(fā).離心泵引水方式的改進(jìn)[J].林產(chǎn)化工通訊，1998，（03）.

[4] 張俊.真空引水罐和密閉水箱在離心水泵引水中的應(yīng)用[J].化工給排水設(shè)計(jì)，1994，（03）.

[5] 王殿平，陳靜媛.真空引水罐參數(shù)確定[J].煤礦機(jī)械，2005，（08）.

[6] 李宏.真空引水罐在礦井排水自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程，2008，（12）.

Application and Optimization of Centrifugal Pump Diversion

Li Hai-qing

TD744

A

1003–6490（2017）09–0091–01

2017–06–05

李海清（1980—），男，陜西勉縣人，工程師，主要從事流體力學(xué)和化工工藝設(shè)計(jì)與研究工作。