卧泵配自吸罐代替液下泵的应用分析.pdf

城建/水工业逆用机機GM
GM in City Construction Water Indust
泵配自吸罐代替液下泵的应用分析
石家庄工业泵厂有限公司(河北050100)路春谦宋莉花
摘要】对卧泵加自吸罐结构代替液下泶液泵的
结构进行了分析,通过对不同结构自吸进行对比试
验,总结出采用自吸结枸时的设计关健点
【关键词】卧泵自吸罐结构分析
自吸罐
前言
液下浆液泵用于从地面下一定深度的浆液池向地
面输送浆液。液下浆液泵采用立式结构,一般安装在浆
液池的顶盖上,电动机置于高处,泵体和叶轮浸在液面
浆液池
以下,泵在起动前无需灌泵,使用很方便。电厂的排污
水泵、火电厂脱硫系统用吸收塔排水坑泵、石灰浆液池
泵、事故浆液池泵等现场大都考虑使用液下浆液泵。
图1卧式离心泵加自吸罐的结构
液下泵使用时必须将泵头浸入浆液中才能起动运
1.排空阀2.自吸虣吸入管3放气阀4.离心泵
行,且维修时需要将泵整体吊出浆液池,现场操作具有接,自吸罐的顶部接吸入管和吸入池相连接。泵起动前
定的难度,且工作量大。男外,现场一般坑深都在将自吸罐内注满清水或紫液,泵起动后会将自吸罐内部
3m以上,为满足现场使用,立式液下泵轴大都较长,分液体排出,自吸罐液位下降,由于罐体为密闭容器
如果现场的实际运行点偏离泵的设计点范围较大时,则在自吸罐内造成顶部真空,形成一定的真空度,此时大
泵轴在承受较大的径向力的情况下,会产生振动,影响」气压便将浆液池内的浆液压人白吸罐内形成循环,保
泵的可靠性与稳定性,主要表现为振动超标甚至出现断持罐内液位高于泉吸入口液位,达到给泵提供浆液的目
轴及轴承损坏频驚等现象。如果采用卧式离心泵,则可的,保证泵能够连续运行,从而利用离心泵的吸上能力
避免上述问題,但由于卧式离心泵基础高于水池水位,」将浆液池内的液体排空。
泵进水管底部都要安装逆止阀,当停泵时间较长时,由
其操作过程较简单,首次开泵前先关闭泵的出口
于底阀密封不严,使泉内浆液发生泄漏,此时要想起动阀门],打开泵的人口阀门!,打开自吸罐上部放气阀门,
离心泵,首先需要灌泵,对及时开泵有影响。
将自吸与泵内充满清水,水满后关闭放气门。泵起
动后缓慢打开出水阀],随着罐内形成负压,浆体即可
二、原理介绍
沿垂直吸入管上升,浆体即可流人罐内补充罐内液位,
为解决上述问题,采用了卧式离心泵加自吸罐的满足泵连续运行。
结构如图1所示,该结构经过试验及现场实际应用,表
关闭泵后,用冲洗水管对泵及自吸罐进行反冲
明能很好地解决上述问题。
洗,防止泵及雒内浆液沉积,而罐内液位始终高于泵进
从图1中可看出,卧式系进口与自吸罐的底部连口,则再次起动时不需再灌泵,即可起动。
2014年第2期www.etox.con
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方方数据
M城建/水工业通用机械
GM in Ciry Construction Water Industry
三、自吸结构对比改进
度的要求,否则该泵容易产生汽蚀而出现泵不上水的情
在试验台上对卧泵加自吸罐结构进行常温清水」况。
试验。选用小40mm口径的卧式离心泵,转速=1470
2)必须计算好自吸罐的体积,以保证泵不将自吸
r/min,自吸罐规格450mmx500mm,液面距泵人口
罐抽空,自吸罐进出口间的容积应为罐体吸上管路容积
高差1m,液面高度保持恒定,坑尺寸3mx3m×3m。
的3-7倍,一般按5倍设计,保证泵不将自吸罐抽空,
采用结构(见图1)时试验时,吸人管路为管径
且罐体高度一般为懽直径的1.5-2倍。
D=p50mm的无缝钢管,吸入管通入罐顶,需从自吸罐
3)自吸罐的吸入管路尽可能短,且口径不小于泵
顶部注水,试验結果显示泵关死点扬程H=32.3m,最大
的吸入口径,管路内壁必须光滑通畅,从而碱小吸人阻
流量点Q=32.5mh,扬程H-14m。而该泵在不配用自吸
力,减小浆液泵汽蚀的可能性,以保证泵能够正常运
罐时最大淹量能达到Q=58mh,显然未能达到该泵应
行,参数达到现场工况要求。
有的性能
4)自吸罐设计压力为10bar(1bar=0.IMPa),根
分析原因认为:吸人管路管径偏小,且从罐顶注
据输送介质不同,可采用lcrl8Ni9ri、304、304L、316
水又增加了吸入管路的长度并加设两个弯头,这些都使
以及316L等材料,材料厚度不应取太小,以便能承受
泵吸入阻力加大,且管路顶部可能存在一定的空气排不
定的负压。
5)吸人管路及罐体必须保证气密性好,即组成进
出去,这都容易造成泵汽蚀,尤其当用户选型不合适
时,泵在大流量区域运行,汽蚀性能差,而且现场所输
水管路的各部分,包括阀门、管路、法兰密封面以及罐
体等都必须保证在泵吸入过程中不得有漏气现象,否则
送的浆液普遍温度较高,汽化压力较大,都使泵汽蚀
性能较差,现场应有很可能会出现抽不上水的情况。根」罐内无法形成负压而造成无法自吸。
6)当泵处于长期停止工作时,要将泵及自吸罐内
据分析结果,将自吸罐结构进行改进,如图2所示,吸
人管从罐底进入,使吸入管路缔短,去掉弯头等装置,
腐蚀性介质放尽并用水进行冲洗,起动时要保证自吸罐
内无介质沉积,否则影响泵的自吸性能。
并将吸入管路管径加粗为管径D=d80mm的无缝钢管,
使吸上阻力减小,且能很好地避免管路里窝存空气的可
7)考虑泵的汽蚀性能、罐体的体积、综合成本等
能,降低了泵汽蚀的可能性,试验结果显示最大流量能』内柰,此结构较适用于小150m口径以下的泵。
达到Q=55mYh,H=24.1m,与不配用自吸罐时参数基
五、结语
本吻合,达到了该泵应有的性能。将改进后的卧泵加自
吸罐结构应用于现场后,完全满足现场使用要求。
用自吸罐加卧式泵代替液下泵的方案,避免了液
下泵长度黠要受坑深影响而调整长度,且维修时不用将
泵从坑内抽出,直接在地面上进行维修,减少了工作
量,维修方便。自吸罐加卧式泵方案第一次起动系时需
自吸罐
灌水,后续起动时不受液位限制,随时可以起动,随用
随开,使用方便。
自吸罐配用不同单级单吸离心泵后,可广泛应用
于电力、化工、化肥、治金、石化、矿山及氧化铝等行
业。该方案的采用,拓宽了设计思路和选型范围,使泵
浆液池
产品更能灵活适应市场的需要。
参考文献
图2改进结构
[关醒凡现代泵理论与设计[M]北京:中国宇航出版
1.自吸吸入管2排空3.放气阀4.离心泵
社,201
四、采用自吸罐的设计关键点
[2田庆来,刘永新.自吸罐的设计叮.化工设计通讯
1)选用泵时,要计算泵的汽蚀性能满足泵吸上高
2002,28(4):56-58.CM
(收稿日期:2013/09/22
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CW?
www.ety]x.com2014年第2期
方据