浅析多级离心泵汽蚀试验方案

来源 :中国机械 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lbw001001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  汽蚀试验是离心泵一项验证其汽蚀性能的重要试验,汽蚀试验的判定结果,直接影响着泵在现场的运行性能和使用寿命。
  要想避免泵在运行过程中发生汽蚀,必须保证泵入口处最低压力大于水在此温下的汽化压力,即有效汽蚀余量>必须汽蚀余量,这是泵在运行过程中不发生汽蚀的条件。在出厂前,一般都需要在工厂进行汽蚀试验来检验其汽蚀性能。
  1.国内汽蚀试验类型
  目前国内外各大泵厂多级离心泵汽蚀试验类型情况如下:
  1.1验证型汽蚀试验
  上海电力修造厂。该厂采用的是验证型汽蚀试验,即:保证泵出口流量不变,关闭进口阀门降低进口压力,泵的NPSHa有效汽蚀余量将逐渐降低,当汽蚀余量值低于泵的必需汽蚀余量(NPSHr),即设计值时,观察泵的出口扬程,若出口扬程基本不下降,则证明泵的实际必需汽蚀余量优于设计值,否则汽蚀性能不达标。
  1.2总扬程出现拐点(下降3%)
  湖南湘电长沙水泵制造有限公司、大连苏尔寿泵及压缩机有限公司。这两个工厂采用的是多级叶轮全部组装后进行汽蚀试验,在恒定流量下,通过调节阀门入口压力,直至水泵性能出现拐点(总扬程下降超3%)时,认为水泵发生了汽蚀,根据汽蚀余量及扬程变化曲线,得出泵的临界汽蚀余量,再与技术要求的必须汽蚀余量值比较,进行判定。
  1.3NPSH3试验
  德国KSB。该厂采用的是NPSH3试验,即在组装前,将首级叶轮安装于单级试验泵壳内,先进行单级叶轮的性能试验,得出泵的扬程曲线后,再于恒定流量下通过调节入口压力直至泵的扬程出现拐点(扬程下降超过3%  )时,则认为发生了汽蚀,再根据曲线得出泵的临界汽蚀余量。
  以上调查是依据各个泵厂通行的做法,可以看出,在一些关键问题上的判定存在明显不同,有必要依据标准仔细分析。
  2 .实验类型的分析
  根据标准对汽蚀试验的描述和要求,分析现状调查里涉及到的试验类型:
  2.1上海电力修造厂选择的是验证型试验,该汽蚀试验类型符合ISO9906的标准要求,此试验虽能保证泵在技术规定的要求内不会发生汽蚀,但无法得出泵的具体NPSH值,如果现场参数(如安装高度、介质温度)有变更,由于无法知晓其汽蚀余量的大小,在新参数下是否会发生汽蚀将无法预计。
  2.2长沙水泵厂及大连苏尔寿对汽蚀试验的选择,在此做重点分析,首先两个泵厂汽蚀试验与标准最大的区别在于:标准给出的是首级叶轮扬程下降3%作为发生汽蚀的标志,而工厂选择的是总扬程下降3%,这需要分析此判定方法是否符合标准或是比标准要求更高的判定。
  对多级泵来说,泵的汽蚀一般只会发生在首级叶轮(次级叶轮的入口压力为首级叶轮的出口压力,此压头能够保证次级及往后叶轮不会发生汽蚀,随着首级、次级叶轮逐级往后,泵的压头一直在增大),而一些泵厂在进行汽蚀试验时,选择把泵的总扬程下降3%作为汽蚀发生的标志,而实际此时泵的首级叶轮扬程下降已超过3%,换句话说,有可能泵的总扬程下降1%时,首级叶轮扬程下降已达到3%(发生汽蚀并开始对首级叶轮产生冲击),而泵厂此时认为还未发生汽蚀,直到总扬程下降3%时才判定汽蚀的发生。这导致了厂家得出的汽蚀余量值小于实际的NPSHc(临界汽蚀余量)。汽蚀余量值的变小可导致对汽蚀性能结果的判定出现差异。
  上述判定是基于多级泵的工作原理得出的结论,如能经过试验进一步验证,可确认判定合理。
  2.3德国KSB选择的是NPSH3试验,区别于以上两个泵厂,KSB是将首级叶轮单独取出进行试验,这符合ISO9906及ISO13709的标准要求:多级泵应是根据首级叶轮扬程下降3%来判定,如果无法从第1级吐出口利用一独立的接头来测量扬程的变化量,应考虑只试验第1级。
  通过分析,通过总扬程下降3%判定汽蚀得出的NPSH值偏小,这有可能为泵在现场安全运行埋下隐患,而NPSH3的试验符合标准要求,推荐采用该方法进行工厂汽蚀试验。
  3.多级离心泵汽蚀试验各方案综合对比
  3.1验证型试验
  优点:试验简单,节省过程成本;试验方案符合标准,且在技术规定的参数下不会发生汽蚀。
  缺点:无法得出泵本身的汽蚀余量,因此对现场设计参数准确性要求高,如果现场运行参数发生较大变化,新工况下是否汽蚀将无法预计。
  3.2总扬程出现拐点(下降3%)
  优点:试验简单、节省过程成本,能一定程度上反应水泵汽蚀余量。
  缺点:与标准描述存在冲突;得出的汽蚀余量值与实际值存在一定偏差(偏小),这可能导致对汽蚀性能结果的判定出现差异。
  3.3NPSH3(首、次级壳体间测量)
  优点:能得出汽蚀余量值,且最精确;试验简单、节省过程成本。
  缺点:适用范围有一定限制,要求首级跟次级叶轮壳体间有测量接口(或在首、次级壳体间用于密封的接口临时测量)。
  3.4NPSH3(首级叶轮单独试验)
  优点:能得出泵本身的汽蚀余量值,且较精确。
  缺点:增加了首级叶轮单独做性能、汽蚀的步骤,过程成本相对增加。
  4.结论
  通过以上综合对比、分析各项多级泵汽蚀试验的方案,对目前国内外部分泵厂的多级泵汽蚀试验有了进一步的了解,用户方可根据水泵实际的使用场合、工况等参数要求来选择多级离心泵的汽蚀试验方案,但在选择前,需考虑所选择的汽蚀试验方案可能存在的判定误差以及可能存在的潜在风险。
  5.结束语
  汽蚀试验是一项非直观、比较抽象的试验,在工厂试验中无法直接观测的水泵内发生汽蚀,只能通过数据的变化间接判定汽蚀的发生,从而得知水泵的汽蚀余量值,就目前国内外部分泵厂的多级泵汽蚀试验常规方案,本文提出了自己的浅要分析和见解,希望对接触水泵汽蚀试验的初学者有所帮助。
  参考文献:
  [1]回转动力泵水力性能验收试验. ISO 9906-1999.
  [2]石油、石化和天然气工业用离心泵. ISO 13709-2009.
其他文献
一是教师教育观念陈旧教学方法落后。农村很多教师抱着老黄历不放,在教学中,只注重基础知识的传授,对口语交际能力的培养,甚至视而不见,少数的教师一学期一节口语交际课都没上。据
摘要:有限元法广泛应用于科学计算、设计、分析中,解决了许多复杂的问题。在机械设计中已成为一个重要的工具。在有限元基本原理的基础上,介绍了有限元的概念、分析了有限元的设计过程、介绍了有限元软件和其在机械设计中的应用。  关键词:有限元 机械工程 应用前言  有限元方法诞生于20世纪中叶,随着计算机技术和计算方法的发展,已成为计算力学和计算工程领域里最为有效的计算方法。许多工程分析问题,如固体力学中的
现将调研中发现的几种较典型的情境创设的对比案例分析展示如下:     误区一:教学目的不明确      [案例一]《异分母分数加减法》教学片断:   播放江郎山风景画的风光片(用时3分钟)。   师:江郎山的风景美吗?   生:太美了!简直是人间仙境...... (学生纷纷自豪地赞美江郎山的风景,用时2.5分)  师:今天老师就带大家去江郎山风景区游玩,好吗?   生:太好了。 (媒体出示)江山城
摘要:針对邯钢法液空35000制氧机内压缩流程提取粗制氪氙实施过程中,按照传统法液空工艺操作模式,对3S000空分主工况影响较大,液氩产量无法达到生产指标,严重时破坏氧、氮等主产品纯度,本套改进措施实施后,主控分稳定性地得到根本改善,液氩产量基本达标。
机械设计是机械工程的重要组成部分,设计水平的高低直接关系到产品的质量性能、研制周期和经济效益等。随着科技的不断进步与发展,现代设计技术也不断与机械设计技术相结合,设计
机电一体化是一门独立的学科,机电一体化技术在各方面都有重要的作用。近几年,矿山企业十分注重机电一体化在矿业生产中的作用。本文对机电一体化在矿山应用现状与发展趋势进行
利用万能试验机开展三点弯曲和准静态轴向压溃实验研究了CFRP薄壁管腔结构件的耐撞性能,结果表明准静态轴向压溃的比性能率为60~80kJ/kg,破坏形式为花瓣型;而三点弯曲实验说明管
“我从古老的童谣中走来,韵味悠长的童谣里浸润着爱的音符;我从青春的脚步中走来,且行且吟的脚印里洒满了爱的阳光;我从生命的花圃中走来,姹紫嫣红的花朵上挂满了爱的露珠……此生
我国传统的教师教育基本上是以大学为基地,处于一个相对封闭的体系之中,基层教育单位在教师培养中的实质作用没有完全发挥,得到基层政府的支持也相当有限,教师教育出现了供给与需求、理论与实际相脱离等严重问题。一方面,师范生实践技能薄弱,不关注基层教育,不了解基层教育;另一方面,基层教师也遇到学历提高、知识更新、职后培训、综合素质提高等难题。因此,以集团化培养为思路,通过大学与大学、大学与基层教育单位、基层
摘要:目前计算机辅助设计技术已经广泛应用于机械设计制造中。伴随着虚拟现实技术在设计中的使用,人机交互将得到很大提高,使得机械设计制造更简单形象,效率也得到提高。本文将围绕虚拟现实的特点,对其在机械设计上应用作简要分析。  关键词:机械设计;虚拟现实 技术  前言  伴随着科学技术的不断发展, 人类社会步入了崭新的世纪, 经济的全球化和社会的信息化, 促使市场竞争日益激烈, 制造企业为了在竞争中求得