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摘 要：在氨泵强迫供液制冷系统中，氨泵的稳定运行对制冷效果起着至关重要的作用。采取恰当的优化措施，使氨泵稳定运行，能取得明显的节能效果。本文将从氨泵的运行原理出发，提出几种改善氨泵运行性能的措施。
关键词：氨泵；气蚀；静压头；阻力；制冷效果
引 言：
在现今各种大中型氨制冷系统中，已广泛采用屏蔽氨泵作为强迫供液装置，它具有很多独特优点：全封闭结构、不渗漏、运动平衡、噪声低，并且构造紧凑简单，使用安全可靠、安装方便、占地面积小，要求静液柱较低，上液容易，并适宜于远距离操作。但同时也存在一些泵类装置常见的缺点，比如本文将着力讨论的气蚀现象——气蚀不仅损害氨泵使用寿命，也严重影响氨制冷效果。
一、气蚀现象产生的过程及系统危害性
氨泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到介质温度对应下的液体汽化压力时，液氨便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的液击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面。冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。空泡现象严重时，还会造成氨泵空转运行，烧毁电机。
综上所述，在氨泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是氨泵中的汽蚀过程。氨泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使氨泵供液断流，不能正常工作。
与此同时，低温液氨因汽化失去了吸收潜热的能力，即失去了制冷效果。如果汽蚀现象长期、大量存在，则系统会出现供液量不足、蒸发器换热不充分、冷冻设施温度降不下来等现象，也会造成压缩机组制冷效率下降，能耗增加，同时机械损耗也加重。
二、气蚀现象产生的原因分析及改进措施
了解汽蚀产生的过程及汽蚀的危害之后，分析汽蚀产生的主要原因主要有三大类：（1）吸入端阻力过大；（2）长期低液位运行；（3）选型不当。一般情况下对氨泵的保护措施主要有两种：一是采用压差控制器，当氨泵前后压差值低于给定值时，为防止缺液运行，氨泵停止运转以实现自动保护；二是在氨泵出口安装旁通阀，将多余氨液旁通至低压循环贮液桶。但在实际使用中，仅有这些保护措施还不够，或者说效果不理想。因此我们在实际安装中除此之外，还采取了以下改进措施，取得了明显的改善效果：
1.氨泵吸入端阻力过大
如吸入端管径偏小、管路阀门及过滤器阻力过大、吸入口形成涡流并裹挟空泡等，均易造成吸入端压力损失，形成空泡，加剧氨泵汽蚀。对此的改善措施有：
（1）在低压循环贮液桶的出液口（即氨泵吸入口）加装分流挡板，以阻止涡流形成（如图示1及详图1-1）；
（2）加大吸入段管径、缩短管路及减少弯头。目前国内各大型制冷设备生产厂家的低压循环贮液桶出液管径都偏小，可在订购时要求非标加工（如图示1及详图1-2）；
（3）加大氨液过滤器尺寸，既可减少吸入端压力损失也可改善氨液过滤效果。目前市场上各种氨泵过滤器阻力都很大，在实际使用中可按图示2非标加工，安装及维护均很方便，使用效果良好。
2.长期低液位运行
长期低液位运行会造成吸入端静压头偏小、介质处于汽液混合态，此现象常见于手动供液系统或控制易失灵的自动供液系统，由于操作人员担心液面较高造成机组湿冲程，一般人为地控制较低液位，使系统长期处于低液位运行状态。氨泵也因此难以实现连续稳定运转，制冷过程不连续，制冷效果下降。
改善措施：采用质量稳定的全自动液位控制系统实行自动供液，使桶内液面稳定在小范围内波动，不会大幅度忽高忽低的波动以致缺液。液面稳定即能保持稳定的吸入端静压头，从而改善氨泵的吸入介质状况，使吸入介质以液氨为主，实现连续稳定供冷。
3.选型不当
如氨泵的设计扬程不符合实际运行要求时，会造成氨泵在偏离设计工况下运行，降低运行效能。当设计扬程小于实际使用要求时，氨液出液口液体回流，局部管段液体反复循环，而蒸发器供液不足，制冷不充分；当设计扬程大于实际使用要求时，蒸发器供液过多，流道容量减少，影响液态氨蒸发，从而换热不充分。因此氨泵扬程应该根据压力计算结果来确定，主要包括以下三个部分：
（1）自泵中心至最高蒸发器的液柱高度。
（2）输液管的阻力损失，它包括自泵的出口至蒸发器进液管的全部阻力损失。
（3）蒸发器进液管上装载止阀作为调整流量的阻流阀，阀前应留有0.1～0.15MPA的压头。
（4）氨泵流量随系统设计计算而定，一般为蒸发量的3～6倍。
三、总结
压缩式制冷循环主要围绕四大板块即压缩机、冷凝器、节阀装置、蒸发器来构建，从而形成封闭式制冷循环系统。对于大中型氨制冷系统，氨泵就是在节流装置与蒸发器之间起着关键的输送作用，如果氨液输送顺畅有序，则系统连续稳定运转、制冷效率提高；否则，造成拥堵或空载，既影响制冷效果，增加能耗，又损伤设备。因此，氨泵虽小，但在制冷系统安装过程中也是不可忽视的重要环节。
参考文献：
【1】杨磊主审.制冷设备的原理与应用.西安.科学技术文献出版社，1994.8
【2】尉迟斌主编.实用制冷与空调工程手册.北京.机械工业出版社，2001.9
【3】中华人民共和国国家标准GB50072--2001《冷库设计规范》
关键词：氨泵；气蚀；静压头；阻力；制冷效果
引 言：
在现今各种大中型氨制冷系统中，已广泛采用屏蔽氨泵作为强迫供液装置，它具有很多独特优点：全封闭结构、不渗漏、运动平衡、噪声低，并且构造紧凑简单，使用安全可靠、安装方便、占地面积小，要求静液柱较低，上液容易，并适宜于远距离操作。但同时也存在一些泵类装置常见的缺点，比如本文将着力讨论的气蚀现象——气蚀不仅损害氨泵使用寿命，也严重影响氨制冷效果。
一、气蚀现象产生的过程及系统危害性
氨泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到介质温度对应下的液体汽化压力时，液氨便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的液击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面。冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。空泡现象严重时，还会造成氨泵空转运行，烧毁电机。
综上所述，在氨泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是氨泵中的汽蚀过程。氨泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使氨泵供液断流，不能正常工作。
与此同时，低温液氨因汽化失去了吸收潜热的能力，即失去了制冷效果。如果汽蚀现象长期、大量存在，则系统会出现供液量不足、蒸发器换热不充分、冷冻设施温度降不下来等现象，也会造成压缩机组制冷效率下降，能耗增加，同时机械损耗也加重。
二、气蚀现象产生的原因分析及改进措施
了解汽蚀产生的过程及汽蚀的危害之后，分析汽蚀产生的主要原因主要有三大类：（1）吸入端阻力过大；（2）长期低液位运行；（3）选型不当。一般情况下对氨泵的保护措施主要有两种：一是采用压差控制器，当氨泵前后压差值低于给定值时，为防止缺液运行，氨泵停止运转以实现自动保护；二是在氨泵出口安装旁通阀，将多余氨液旁通至低压循环贮液桶。但在实际使用中，仅有这些保护措施还不够，或者说效果不理想。因此我们在实际安装中除此之外，还采取了以下改进措施，取得了明显的改善效果：
1.氨泵吸入端阻力过大
如吸入端管径偏小、管路阀门及过滤器阻力过大、吸入口形成涡流并裹挟空泡等，均易造成吸入端压力损失，形成空泡，加剧氨泵汽蚀。对此的改善措施有：
（1）在低压循环贮液桶的出液口（即氨泵吸入口）加装分流挡板，以阻止涡流形成（如图示1及详图1-1）；
（2）加大吸入段管径、缩短管路及减少弯头。目前国内各大型制冷设备生产厂家的低压循环贮液桶出液管径都偏小，可在订购时要求非标加工（如图示1及详图1-2）；
（3）加大氨液过滤器尺寸，既可减少吸入端压力损失也可改善氨液过滤效果。目前市场上各种氨泵过滤器阻力都很大，在实际使用中可按图示2非标加工，安装及维护均很方便，使用效果良好。
2.长期低液位运行
长期低液位运行会造成吸入端静压头偏小、介质处于汽液混合态，此现象常见于手动供液系统或控制易失灵的自动供液系统，由于操作人员担心液面较高造成机组湿冲程，一般人为地控制较低液位，使系统长期处于低液位运行状态。氨泵也因此难以实现连续稳定运转，制冷过程不连续，制冷效果下降。
改善措施：采用质量稳定的全自动液位控制系统实行自动供液，使桶内液面稳定在小范围内波动，不会大幅度忽高忽低的波动以致缺液。液面稳定即能保持稳定的吸入端静压头，从而改善氨泵的吸入介质状况，使吸入介质以液氨为主，实现连续稳定供冷。
3.选型不当
如氨泵的设计扬程不符合实际运行要求时，会造成氨泵在偏离设计工况下运行，降低运行效能。当设计扬程小于实际使用要求时，氨液出液口液体回流，局部管段液体反复循环，而蒸发器供液不足，制冷不充分；当设计扬程大于实际使用要求时，蒸发器供液过多，流道容量减少，影响液态氨蒸发，从而换热不充分。因此氨泵扬程应该根据压力计算结果来确定，主要包括以下三个部分：
（1）自泵中心至最高蒸发器的液柱高度。
（2）输液管的阻力损失，它包括自泵的出口至蒸发器进液管的全部阻力损失。
（3）蒸发器进液管上装载止阀作为调整流量的阻流阀，阀前应留有0.1～0.15MPA的压头。
（4）氨泵流量随系统设计计算而定，一般为蒸发量的3～6倍。
三、总结
压缩式制冷循环主要围绕四大板块即压缩机、冷凝器、节阀装置、蒸发器来构建，从而形成封闭式制冷循环系统。对于大中型氨制冷系统，氨泵就是在节流装置与蒸发器之间起着关键的输送作用，如果氨液输送顺畅有序，则系统连续稳定运转、制冷效率提高；否则，造成拥堵或空载，既影响制冷效果，增加能耗，又损伤设备。因此，氨泵虽小，但在制冷系统安装过程中也是不可忽视的重要环节。
参考文献：
【1】杨磊主审.制冷设备的原理与应用.西安.科学技术文献出版社，1994.8
【2】尉迟斌主编.实用制冷与空调工程手册.北京.机械工业出版社，2001.9
【3】中华人民共和国国家标准GB50072--2001《冷库设计规范》