

泵送工作期间,可能会对设备产生的机械方面的不利影响包括:缝隙腐蚀、速度效应、热冲击和水力冲击。
不锈钢和其它一些合金依靠表面氧化层来形成耐腐蚀的薄膜。然而,具有紧密缝隙或配合的泵设计不允许这种氧化层的存在,因此,即使材料与泵送的液体基本兼容,也可能在这些区域出现腐蚀。某些液体,如海水和卤化物盐溶液,更有可能促进缝隙腐蚀。
泵中的大多数润湿表面(例如内部叶轮和扩散体流道以及耐磨环、平衡鼓和平衡盘间隙)都会受到相对较高的液体流速的影响。这种流速及其对腐蚀沉积物、软基金属和氧化膜的冲刷作用可以而且经常会对腐蚀速率产生不利影响。因此,用于确定特定液体/材料组合腐蚀速率的实验室静态浸没试验,充其量只能被视为材料选择的一般指南。
某些泵送工况可能会使泵受到热冲击或水力冲击,这可能会妨碍使用脆性材料,例如铸铁。在高温应用中,当泵处理可能泄漏或着火的易燃液体时,或者当阀门突然关闭导致水锤冲击时,就可能会发生这种冲击。有关更多信息,请参阅 ANSI/HI 9.1-9.5 Pumps – General Guidelines。
问题
旋转动力泵内吸入再循环的原因有哪些?
解答
吸入再循环(即入口回流)与部分流量(低于BEP流量)工况有关,在这种情况下,叶轮入口区域的液流与叶片分离并形成再循环涡流。这些涡流会对叶轮产生很大的力,从而导致振动或损坏。
经验表明,吸入再循环与吸入比速度有关。吸入比转速越高,泵稳定运行区间越窄(产生吸入再循环的流量越靠近BEP流量)、吸入再循环的强度越高。低于 145 公制单位(美制单位 7,500)的吸入比转速值通常表示低吸入比转速。高于 290 公制单位(美制单位 15,000)的值被归类为高。
图1显示了不同吸入比转速泵、最大叶轮直径下,可用于近似吸入再循环开始的典型流量值。桶形泵(例如用于锅炉给水和管道服务的泵)- 不包括在数字之中,因为大的轴直径对轴和叶轮入口之间的关系造成了失真。泵制造商可能会使用泵的吸入再循环开始的特定知识和其它影响可测量性能的参数,来确定允许的工作范围。由于以下一种或多种原因,叶轮设计可能会表现出(需要)更高的最小流量,以避免吸入再循环:
1)入口液流预旋
2)吸入壳体设计
3)叶轮入口直径
4)叶轮叶片角度
5)叶轮叶片数量
6)叶轮叶片重叠量
问题
如何确定在高温下处理碳氢化合物(烃类)液体和水的立式旋转动力泵的NPSH裕度要求?
解答
旋转动力立式泵的净正吸入压头(NPSH)要求,通常基于在正常室温或接近正常室温下处理水来确定。该领域的运行经验表明 - 有限数量的精心控制的实验室测试已经证实,在明显高于室温的温度下处理某些碳氢化合物液体或水的泵,在比冷水【20 °C(68 °F)】所需的净正吸入压头(NPSHA)更小的情况下,可以令人满意地运行。
使用水和碳氢化合物液体进行的测试结果的一致性表明,当在泵送温度下处理蒸汽压力相对较高的任何液体时,旋转动力立式泵所需的净正吸入压头(NPSHR)可能会降低。然而,现有数据仅限于温度和蒸汽压关系的液体。因此,除了基于实验外,不建议将此图应用于碳氢化合物和水以外的液体。
在获得泵运行的具体经验之前,NPSHR的减少应限制在泵送冷水时NPSHR的50%以内。当用于高温液体,特别是水时,必须适当考虑吸入系统对温度和绝对压力瞬态变化的敏感性,这可能需要提供一个NPSH安全裕度,该裕度远远超过稳态运行时可用的减少量。由于没有可用的数据证明NPSH减少量大于3米(10英尺),已被限制在这一范围内,不建议超出该限制的外推。
基于在没有夹带或溶解气体的情况下处理液体的泵。当液体中存在夹带或溶解的气体时,即使有正常的NPSHA,泵的性能也可能受到不利影响,并且会因NPSHA的减小而进一步受到影响。如果存在溶解气体,并且泵入口处的绝对压力低到足以从溶液中释放出此类不凝性物质,则NPSHA可能必须增加到冷水所需的水平以上,以避免由于这种释放而导致泵性能的下降。对于碳氢化合物,蒸汽压力可能随温度而显着变化。应根据实际泵送温度确定特定的蒸汽压力。

