離心泵的最小操作流量對泵運行的影響
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[作者:上海樅儀閥門有限公司]
[日期:2013/4/28 20:45:55]
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當(dāng)離心泵運行工況小于泵額定流量時,如果偏小不多,則只是效率下降,浪費電能,機械故障少見。但偏小到某一限量,也即低于泵的最小操作流量時,就要引起噪聲和振動,泵性能上就可能出現(xiàn)不穩(wěn)定。早在60年代,國外就給予重視,并發(fā)表了數(shù)百篇文獻(xiàn)。然在我國的石油化工系統(tǒng),對此問題的重視程度遠(yuǎn)不如國外,只對“大馬拉小車”引起的能耗損失有所重視,而對小流量下運行所引起的機械故障,在認(rèn)識上還有一定差距。
2.1泵的最小操作流量
取決于泵的最小連續(xù)穩(wěn)定流量和最小連續(xù)熱流量,兩者取其大著為泵的最小操作流量。
美國API610曾為此專門加以強調(diào),(我國煉油系統(tǒng)也有類似規(guī)定。)作出規(guī)定。即:
最小連續(xù)穩(wěn)定流量:指不超過API610標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的噪聲和振動限度下泵能夠工作的最小流量。
最小連續(xù)熱流量:指能維持工作而其運行不致被泵輸送液體產(chǎn)生溫升所損害的最低流量。
2.2最小操作流量機理
一般可從以下三個方面進(jìn)行解釋:
1)、離心泵從結(jié)構(gòu)上存在高壓流向低壓流的內(nèi)部泄漏。當(dāng)夜溫升高時,高溫液從高壓向低壓流動,如果此時溫度大于飽和溫度,液體汽化,可能造成在口環(huán)、平衡盤等旋轉(zhuǎn)密封處造成液體原先的潤滑作用不良或失效,輕者,引起振動,嚴(yán)重者可引起旋轉(zhuǎn)密封件,平衡盤及推力軸承損壞或燒損。
2)、由首級口環(huán)或平衡管回流高溫液體泄向吸入口,泵入口溫度上升,蒸汽壓也上升,造成NPSHa(有效汽蝕余量)≤NPSHr(必須的凈正吸入壓頭),就要發(fā)生汽蝕。一般烴類泵,最大溫升極限值,當(dāng)相對密度為0.65左右時,應(yīng)小于8℃。
3)、如果NPSHa遠(yuǎn)大于NPSHr,因小流量造成的的故障,仍多在機械上,不致引起汽蝕。但需注意的是因轉(zhuǎn)子與泵殼重量差別,并散熱快慢不同,必然引起轉(zhuǎn)子升溫較快,一旦轉(zhuǎn)子熱膨脹,旋轉(zhuǎn)密封間隙變小,易導(dǎo)致燒損,因此必須注意允許最小溫升。此外,對于高壓泵,其泵殼較厚,內(nèi)外層間還易產(chǎn)生熱應(yīng)力,會加劇泵殼載荷,嚴(yán)重可致泵殼斷裂。還應(yīng)考慮,墊片密封件的溫度限定值。
2.3 300GKSN290主輸泵的最小操作流量
在使用離心泵輸送烴類流體時,我們經(jīng)常關(guān)注的是防止“三超”-------超溫、超壓、超負(fù)荷,往往忽視了對最小操作流量的控制。應(yīng)引起我們注意的是不管泵處于獨立運行,串聯(lián)以及并聯(lián)的運行方式,都要注意對最小操作流量的控制,尤其當(dāng)泵處于并聯(lián)運行方式時,要特別注意每臺泵的負(fù)荷分配,確保各泵處于安全運行狀態(tài)下,避免出現(xiàn)低于最小操作流量的泵,可有效解決因負(fù)荷分配不良引起相應(yīng)泵的振動、噪音,嚴(yán)重者可致設(shè)備損壞。