關(guān)于渣漿泵輸送介質(zhì)溫度對(duì)泵汽蝕性能的影響

物體溫度越高分子運(yùn)動(dòng)越快。當(dāng)水的溫度為20℃時(shí)，水的汽化壓力為233.8Pa(0.0238Kgf/cm²)，而100℃水的汽化壓力為10129Pa(1.033Kgf/cm²)（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)10.3m水柱）。

1893年，人們確認(rèn)英國一臺(tái)驅(qū)逐艦螺旋漿的破壞是汽蝕的結(jié)果，這就是汽蝕現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。之后，對(duì)螺旋漿、水輪機(jī)和水泵等水力機(jī)械的汽蝕問題進(jìn)行了大量研究。目前，普遍認(rèn)為水泵中發(fā)生汽蝕分為三個(gè)階段：第一階段為初生階段（lncipient）；第二個(gè)階段為發(fā)達(dá)階段（Developcd）；第三個(gè)階段為終結(jié)階段（Dcsinent）。其基本原理是泵在輸送介質(zhì)時(shí)，泵進(jìn)口壓力小，當(dāng)泵進(jìn)口壓力低于泵輸送介質(zhì)汽化壓力時(shí)，此時(shí)泵輸送介質(zhì)產(chǎn)生汽化，在泵輸送介質(zhì)中生成氣泡，隨著介質(zhì)向泵出口方向運(yùn)動(dòng)，泵輸送介質(zhì)壓力不斷增大，壓縮氣泡直至破碎，其破碎時(shí)所產(chǎn)生的瞬間壓力能達(dá)到49Mpa，致使金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)和穿孔，嚴(yán)重時(shí)金屬晶粒松動(dòng)并剝落而呈現(xiàn)出蜂巢狀，泵工作參數(shù)急劇變化，致使泵無法運(yùn)轉(zhuǎn)。給用戶造成不可估量的損失，這樣的事故在中外已舉不勝舉。

因此，泵在輸送高溫介質(zhì)時(shí)，一個(gè)非常重要的性能參數(shù)必需汽蝕余量NPSHγ和有效汽蝕余量NPSHα。必需汽蝕余量NPSHγ是泵設(shè)計(jì)時(shí)所決定的，而有效汽蝕余量NPSHα是與泵的裝置有關(guān)，要使泵不發(fā)生汽蝕應(yīng)當(dāng)滿足NPSHα≥ NPSHγ+0.3，如當(dāng)臺(tái)泵已選好并已安裝在一定的管路上，此時(shí)有效汽蝕余量NPSHα已定，顯而易見必需汽蝕余量NPSHγ越小泵越不會(huì)發(fā)生汽蝕，然必需汽蝕余量NPSHγ是隨泵型號(hào)不同而不相同的（石泵集團(tuán)引進(jìn)WARMAN公司砂礫泵系列產(chǎn)品的必需汽蝕余量NPSHγ性能在所有渣漿泵中*）。上述是假設(shè)泵輸送介質(zhì)溫度恒定不變情況時(shí)，NPSHα與NPSHγ之間關(guān)系。如果泵輸送介質(zhì)溫度是變化時(shí)，泵的汽蝕性能又如何呢？首先，我們來看一看有效汽蝕余量NPSHα與介質(zhì)溫度有什么關(guān)系。

NPSHα=（Hα-Hγ）/S+h-ht

Hα      當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?/span>

Hγ 泵輸送介質(zhì)汽化壓力（與介質(zhì)溫度有關(guān)）

S        泵輸送介質(zhì)比重

h  泵安裝位置

ht      泵吸入口損失

從上面等式中，我們可看出Hα、S、h、ht在一定的流量下是常量，而汽化壓力Hγ是隨溫度變化而變化的，溫度越高汽化壓力Hγ越高，故有效汽蝕余量NPSHα越小。如要不發(fā)生泵汽蝕，就需要泵有更好的汽蝕性能（必需汽蝕余量NPSHγ要更小），這樣才能滿足NPSHα≥ NPSHγ+0.3。換一句話，泵輸送介質(zhì)溫度越高就越容易發(fā)生汽蝕。

我們以天鋼煉鐵車間INBA系統(tǒng)中冷凝塔回水上塔泵（PCOR）為例：泵參數(shù)要求Q=1900m³/h H=40m要求配電機(jī)10kv 40kw泵輸送介質(zhì)溫度最高為95℃。

我公司為天鋼選泵型為：14/12G-G

泵參數(shù)為：Q=1900m³/h  H=40m  泵轉(zhuǎn)速 n=590rpm  NPSHγ=4.5m

泵配電機(jī)為：Ykk560-10 10kv 400kw

計(jì)算NPSHα值

從水溫度與汽化壓力表中查得95℃時(shí)水的汽化壓力為9m水柱，假定h－ht之差為４m

NPSHα=（Hα-Hγ）/S+h－ht=（10.3-9）/1+4 =5.3m

泵不發(fā)生汽蝕條件為：

NPSHα≥ NPSHγ+0.3

NPSHγ+0.3=4.5+0.3=4.8m

上面通過計(jì)算NPSHα值滿足泵不發(fā)生汽蝕條件，泵選型正確。

我們?cè)谙旅姹碇薪o我們所選泵型與其它泵型之間汽蝕參數(shù)對(duì)照表

說明：表中參照對(duì)比水泵是我公司其它系列水泵（這些水泵系列有從澳大利亞WARMAN公司引進(jìn)的，其它是我公司在消化引進(jìn)基礎(chǔ)上自行開發(fā)研制新系列產(chǎn)品。）。

從上述表中泵的汽蝕性能可看出我公司煉鐵高爐用泵砂礫泵系列泵汽蝕性能最好（砂礫泵系列產(chǎn)品必需汽蝕余量比其它系列產(chǎn)品高出2倍左右），并已在國內(nèi)大小許多家鋼廠廣泛應(yīng)用，水泵運(yùn)行良好，性能穩(wěn)定，特別在INBA系統(tǒng)中砂礫泵受到用戶一致的贊譽(yù)。

我今日寫此說明文，只是想與天鋼煉鐵項(xiàng)目組領(lǐng)導(dǎo)和各位前輩商討水泵在高溫選型時(shí)應(yīng)注意泵的重要參數(shù)“必需汽蝕余量NPSHγ"，正確選擇泵的必需汽蝕余量對(duì)今后水泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)是至關(guān)重要的。以上是我之拙見，如有不對(duì)之處請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)和前輩提出批評(píng)及指教，我將不勝感激。