工业回收冷凝水泵防汽蚀改造
工业回收冷凝水泵防汽蚀改造
魏传东
齐鲁石化公司腈纶厂机动处
[内容摘要]在工业生产过程中，为了节能降耗，需要回收蒸汽冷凝水。由于冷凝水是饱和水，在用泵输送回用过程中易发生汽蚀，影响泵安全稳定运行，有时不得不停止运行，就地排放冷凝水，这既损坏了设备，又浪费了能源。利用喷射增压的原理，可以解决泵的汽蚀问题。
[关键词]喷射防汽蚀温度压力
1、存在的问题
我厂属化纤生产企业，在生产过程中需要用到多种压力的蒸汽。有 3.4MPa，1.5MPa，0.55MPa，0.3MPa，0.2MPa几种压力的蒸汽，3.4MPa，1.5MPa，0.55MPa的蒸汽冷凝水汇集到闪蒸压力为0.2MPa的闪蒸罐，冷凝水汇集到这里闪蒸出0.2MPa的二次蒸汽进行回用后，剩余的冷凝水再自流到常压闪蒸罐，在常压闪蒸罐内闪蒸出常压蒸汽，经沈阳飞鸿达节能技术开发中心生产的热泵提压为0.2MPa蒸汽再利用后，剩余的冷凝水由泵输送到热电车间进行回用。我厂的生产工艺要求冷凝水系统稳定、可靠，闪蒸罐内的压力不能偏高，否则回影响聚合物烘干机、纤维烘干机的疏水能力，造成烘干效果降低，进而影响产品的质量。当生产冷凝水泵出现故障时，不能顺利输送冷凝水时，车间只好打开排放阀就地排放冷凝水，以满足生产工艺对烘干、加热温度的要求，这样就会白白浪费了大量经济价值较高的蒸汽冷凝水，同时由于有的疏水阀出现故障时，还会排放大量蒸汽，所以还会造成更大的浪费。在车间内排放或汇集到闪蒸罐内通过排放口排放，会使整个车间或整个下水道蒸汽腾腾，严重影响车间内的美观，也不符合设备现场管理的有关规定。同时这股高温冷凝水排到下水道，流到污水处理站后，会将污水处理站的工艺用菌杀死，造成很大的经济损失，也给污水处理工作增加了难度。这就要求冷凝水泵既要运行稳定流量大，又要有足够的扬程。汽蚀是冷凝水泵产生故障的最主要原因。为了解决汽蚀问题，车间曾引工艺脱盐水到冷凝水泵入口，对冷凝水进行物理降温。这样做增加了工艺除盐水的用量，增加了生产成本。原有的运行方式是由闪蒸罐内的液位变送器控制水泵出口气动阀门的开度，在闪蒸罐内液位偏低时关小阀门，致使泵的出口压力增高，流量变小。通过长期观察水泵在大部分运行时间中，压力表的指针波动剧烈，泵的振动很大，且伴有间歇的高频燥声，目测联轴器处有明显的窜轴现象，泵轴承、泵体等有关轴向定位部分磨损严重。我们对泵轴处进行了振动测量，一般在运行过程中，水平振动速度值为5.3∽8.0mm/s，垂直振动速度值在4.5∽10.9mm/s，轴向振动速度在值3.7∽8.2mm/s。泵的振动速度值变化很大，经常超过正常许可值5.1mm/s。汽蚀对泵的叶轮产生了极大的破坏，在叶轮流道周围产生蜂窝状麻点，随着汽蚀量的增加，叶轮的侧面变得越来越薄，当由于汽蚀，泵的轴承部分产生轴向窜动，或汽蚀力足够大时，就可将叶轮壁击穿，
损坏的叶轮样品见照片1。 2、解决措施
解决汽蚀的关键是提高泵的出口压力，以提高此处冷凝水的对应饱和温度，在冷凝水温度不变时，产生汽化的可能性就大大降低。我厂在99年春季大检修中安装了沈阳飞鸿达节能技术开发中心生产的防汽蚀喷射装置，其优点是构造简便，运行可靠，投资少。其不利之处是水泵的部分流量作为回流，输送能力有所下降。我厂的水泵单台额定流量是67吨/小时，而冷凝水的回流量大约在45吨/小时左右，所以能够满足增压装置的流量要求。为保证水泵不发生汽蚀，还应保持闪蒸罐的最低液位高于水泵进口水位2m ，以克服冷凝水在流动中管道产生的阻力，以免冷凝水在进入喷射装置前就产生汽化。同时水泵的运行方式也要进行改变。防汽蚀装置要求水泵的出口压力稳定。原水泵出口气动调节阀，根据闪蒸罐内液位控制开度，泵出口压力变化大，不能保证防汽蚀装置的正常工作，需改为自力式压力调节阀，保证泵的出口压力不变，改变阀门开度，以适应冷凝水流量的变化情况。现有的两台冷凝水泵一用一备，在一台水泵出现故障或冷凝水流量突然增大，造成罐中水位超过最高警告水位时，另一台水泵自动起动。为了使罐中水位不低于最低水位，在水泵的出口到闪蒸罐的回流管道上加装了电磁阀，在低水位时，电磁阀打开，向闪蒸罐内打回流，减少外排量，等到罐中水位上升到中间水位时电磁阀关闭。此方案可以保证泵的出口压力稳定，可控制在1.3+—0.1MPa ，并且能适应流量0∽90m 3/h 的变化。另外，热电车间可利用此压力直接将冷凝水输送到锅炉除氧器，既充分利用冷凝回水的热量，节约了锅炉软化水除氧所耗的蒸汽，又节省了再经过热电车间水泵输送所耗的电力。通过理论计算和实际测试，冷凝水泵到热电车间除氧器母管压力损失为0.35MPa ，再加上除氧器母管的压力0.50MPa ，则冷凝水泵的出口压力控制在0.85MPa 以上就可满足实际需要。 3、未改造时泵的汽蚀余量
要泵送100∽200℃饱和凝结水时，需要在泵的入口处增加6∽17.5m 的正压水头。
表1 离心泵吸入侧压力
3.1 未加防汽蚀喷射装置时冷凝水在泵入口处的速度V1：
冷凝水流量泵的额定流量G0=67m3/h ，吸入口直径R 按90mm 计算：
3.2 未加防汽蚀喷射装置时冷凝水在泵入口处的压力P1：
根据伯诺里流动方程，并且假定闪蒸罐内液位离泵入口管道高度H=2m ，沿途压力损失经核算Δh fs =2m ，则
式中：Pa —闪蒸罐内的蒸汽压力；
Υ—冷凝水的重度，N/m 3；
(
)(
)
)
/(925.24/360009.0/674/3600/2
2
01s m R G V =??=*=ππg
V P h H Pa fs 2///2
11+=?-+γγ()()()
8.92/925
.28.91000/228.91000/10
2.12
15
?+?=-+??P )
(10157.15
1Pa P ?=
3.3 冷凝水泵的入口冷凝水温度实际测量为100℃，根据水泵汽蚀余量的定义：
式中：P v —冷凝水对应的饱和压力，Pa 。
因为冷凝水泵产品说明书中标明的额定汽蚀余量为3.2m 。Δh 允=1.9m<3.2m 所以冷凝水泵在实际运行中容易发生汽蚀。 4、防汽蚀喷射装置的各项参数
喷射装置的工作原理是压力较高的工作流体经过喷嘴以很大的速度喷射出来，由于这股射流的卷吸作用，被引射流体不断地被吸入混合室。在混合室内工作流体与被引射流体的分子互相碰撞，使两种流体的速度逐渐等化，同时混合流体的温度也趋于一致，尔后进入扩散管。在扩散管内混合流体的流速逐渐降低，压力逐渐升高后流出喷射装置，进入冷凝水泵。
图1 喷射装置的原理和构造
4.1 确定喷射系数u ：
泵的额定流量为67m 3/h ，在实际生产过程中，冷凝水的实际回收流量在40∽50 m 3/h ，则：
u=45/(67-45)=2.025≈2.0 4.2 最佳截面比
水喷射装置的设计，要求选择最佳截面比。例如当喷射工作流体压力ΔP p =P o -P h 和喷射系数已经给定时，喷射装置的最佳截面比（f 3/f p ）zj 应使喷射装置产生最大的压力差ΔP g =P g -P h 。当喷射系数一定时，压降比ΔP g /ΔP p 是截面比f 3/f p 的一元函数，可以计算出最佳截面比以及可产生的最大压降比，由电子计算机得出的部分数据列于表2中。P o 为工作流体压力，Pa ；P h 为被引射流体的压力，Pa 。
当u=2时
（f 3/f p ）zj =8.3，（ΔP g /ΔP p ）max =0.10874
泵入口冷凝水的压力增量ΔP g 根据表1数据，考虑到实际损耗，可定为1.25×105Pa 。
ΔP p =ΔP g /（ΔP g /ΔP p ）max =1.25×105Pa/0.10874=11.50×105Pa
γ
γγγ///2//2
11v a v P P P g V P h -=-+=?允)
8.91000/(10
01325.1)8.91000/(10
2.15
5
??-??=)
(9.1m =
4.3 工作流体的流量G 0=67(m 3/h)/(1+u)=22.3 m 3/h=6.19kg/s ； 4.4 喷管出口截面积f p ，根据下列公式进行计算
式中V p —工作流体在喷嘴处的比容，m 3/kg ；
ψ1—喷管的速度系数，ψ1=0.95。 4.5 喷管的出口直径d p ：
4.6 圆筒形混合室截面积f 3为：
f 3=（f 3/f p ）zj f p =8.3×1.3586×10-4=11.2764×10-4 (m 2)
4.7 圆筒形混合室直径d 3为：
4.8 圆筒形混合室长度为L h ： L h =8d 3=8×37.9mm=303.2mm 4.9 喷嘴出口截面与混合室入口截面之间轴向距离Lc ：
Lc=1.2d 3=1.2×37.9=45.48mm
4.10 扩散管出口直径d g 为：
因为喷射器的扩散管出口要与冷凝水泵的入口相接，d g 为入口管道直径，d g =80mm 。 4.11 扩散管长度L k ：取扩散角θ=8°则： L k =( d g - d 3)/2tg(θ/2)=(80-37.9)/(2×0.0699)=301.149(mm) 4.12 工作水流进入喷管时的压力P 0： P 0=ΔP p + P h =11.50×105+1.20×105=12.70×105Pa 4.13 工作水流在喷嘴处的水流速w p ：
w p = G 0 v p / f p =6.19×0.001/(11.2764×10-4)=45.56(m/s) 4.14 混合水流在混合室出口Ⅲ-Ⅲ截面上的流速w 3：
w 3 =(1+u) G 0 v g /f 3
=(1+2)×6.19×0.001/(11.2764×10-4)=16.47(m/s) 4.15 混合水流在混合室出口Ⅲ-Ⅲ截面上的压力P 3：
4.16 扩散管出口混合水的压力P g ：
被引射冷凝水流在引水室的压力P h ，在其流速<1.0m/s 时可用其静压代替，则P h =1.2×105Pa ，
4.17 理论汽蚀余量Δh 允： Δh 允=P g /Υ-P v /Υ =2.45×105/(1000×9.8)-1.01325×105/(1000×9.8)
=14.66(m)
由此可知，根据表1，理论汽蚀余量14.66m>6m ，可以满足实际生产的需要。
)
(9.37)(10
79.310
2764.1113.113
.12
4
33m m f d =?=??==--mm
f d p p 17.1310
3586.113.113
.14
=??==-()
1
/2/ψp p
p P V
G
f ?=()())
(10
3586.195.0/1050.112/001.019.62
4
5
m -?=???
=()()Pa
v w P P g g 5
2
5
2
333103514.1001.02/47.169.010
45.22/?=??-?=-=ψPa
P P P h g g 5
5
5
1045.210
20.110
25.1?=?+?=+?=
5、改造工程的实际实施及运行
实际安装的原理图见图2。在施工时要注意闪蒸罐与防汽蚀喷射装置吸口之间要尽量缩短长度，增大管径，减少弯头，以减少冷凝水的压力损失，在实际运行过程中要注意冷凝水泵的出口压力不能过低，通过实际操作，发现在泵的出口压力低于0.8MPa时，泵的振动变大，并伴有喘鸣声，这是因为喷射装置工作水流的速度下降，卷吸力下降，冷凝水不是被吸入泵口，而是靠闪蒸罐内的压力压入泵口。而喷射装置的阻力较大，冷凝水的压力损失较大，以致于在泵入口发生了汽蚀。闪蒸罐内的液位要严格控制在距泵入口2m以上，若液位低于此数值，则在泵入口处的压力降低，且受罐内压力波动的影响增大，就易发生汽蚀。在实际调试时，适当降低泵的出口压力，可以降低其扬程，增加其流量。泵的实际出口压力在1.3∽1.4MPa之间，回流压力为1.2∽1.3MPa，喷射增压装置的出口压力在0.12∽0.16MPa，其对应的饱和温度为104.81℃∽113.32℃，冷凝水泵的输送能力为40∽45吨/小时之间。闪蒸罐的液位变送器输送4∽20mA信号到多功能控制仪表，在液位10%以下时，低液位报警，在液位90%时，自动启动备用泵，延时高液位报警，液位回落到50%时备用泵关闭；在液位降至40%时回流控制阀打开，进行回流，当液位回升到50%时，回流控制阀关闭。此处也可改用变频调节装置控制闪蒸罐内液位不变，但由于投资较高，故暂未采用，需以后进行实施。
6、投资效益评估：
我厂应用此项技术，取得了良好的效果。在增加防汽蚀装置之前，冷凝水泵每隔两周，必检修一次，一般是更换轴承、叶轮、轴封，自从增加此防汽蚀装置后，泵的水平、垂直、轴向振动速度值较小，为3.3∽4.9mm/s，水泵运行平稳至今已有二个半月，中间只是紧固了两次轴封，大大减轻了检修人员的工作量。
经济效益评估：增加防汽蚀喷射装置后，按保守估计，每年更换一次叶轮计算，实际上使用时间更长，叶轮1800元/个，轴承200元/对，轴封100元/个，以前每年大约更换12个叶轮、轴承、轴封，则节约的检修部件费用为（1800+200+100）×（12-1）=23100（元）=2.31万元。
增加防汽蚀装置后，由于冷凝水泵运行很平稳，未象以前那样出现就地排放冷凝水的情况，未改造前一个月中总有几天水泵出现故障，冷凝水不能正常回收。今年五月份比去年同期累计多回收冷凝水4000m3，五月份是一年中用汽较少的月份，按此估计一年可多回收冷凝水48000m3，锅炉软化水的价格为3.5元/吨，则年节水费为4000×12×3.5=168000元=16.8万元。
冷凝水的温度较高，正常回收时进入除氧器母管时温度可达到100℃，一般锅炉软化水的温度为20℃，这样节约热能，4000m3/月×12月/年×1000kg/m3×4.2kJ/kg·℃×(100℃-20℃)=1.6128×1010（kJ/年），按我厂的锅炉热效率为80%计算，则节约燃煤1.6128×1010kJ/年/（5500千卡/Kg ×4.2kJ/千卡）=698182Kg/年=698.182吨煤，其价值按每吨煤230元的市价计算，则为16.058万元。
由于增加了回流喷射装置，泵的输送能力下降了1/3，则运行时多耗电57KW×1/3=19KW，年增加电费19KW×24时/天×365天/年×0.45元/KW=74898元=7.49万元。设备投资和基建投资12万元，则投资回收周期T：T=12/（2.31+16.8+16.058-7.49）=0.434年约5.2个月就可回收投资。
7、总结：
由于在设计时对冷凝水泵的出口压力要求较为严格，所以专门选用了上海中泰自动化仪表厂的自力式压力调节阀。但从实际应用来看，效果不是很理想，没有起到预期的压力调节作用，致使在闪蒸罐低液位进行回流时，冷凝水泵出口压力下降很多，此时泵的振动有所增加。但从另一方面也可看出防汽蚀喷射装置的适应能力是较强的。从总的来看，喷射增压装置达到了预期的设计要求。从以上可以看出，冷凝水的经济价值很高，对其进行回收经济效益是十分可观的，另外还避免了污水站的工艺用菌被烫死，减轻了污水处理工作的难度，有着良好的环保效益。不仅如此，水还是十分宝贵的资源，节水具有深远、重大的社会意义。
[参考文献]
[1]贺平供热工程中国建筑工业出版社 1989.12
[2]江宏俊流体力学高等教育出版社 1986.2
[3]郑炽化工工艺设计手册化学工业出版社 1986.10
（上接第176页）
置的喷头并借助压缩空气将其雾化成微细液滴，并充满烟道整个截面。锅炉烟气出口至水膜除尘器间烟道内设置三个反应段，位于锅炉出口高温烟气段的碱性液滴与烟气中的二氧化硫反应生成Na2SO3、NaHSO3，部分生成物被高温烟气加热析出成固体颗粒，随烟气进入水膜除尘器。在后面的反应段中，随着反应温度的下降，碱液吸收二氧化硫的效率大大提高，最终随烟气进入水膜除尘器除尘和除雾，完成整个脱硫过程，烟气仍然由原有烟风系统排放。该脱硫系统的核心部分是吸收剂的雾化系统，采用压缩空气雾化稀碱液可使液滴平均直径达到15u左右，可采用不锈钢雾化喷头，加强系统的可靠性及寿命，该烟气脱硫系统具有以下特点：
a. 稀碱液作为吸收剂不易挥发、损失小、脱硫效率高、效果稳定。
b. 生成物钠盐的溶解度高，吸收系统不存在结垢和堵塞问题，不产生二次污染。
c. 脱硫装置充分利用原除尘系统空地，不破坏原有除尘系统，并能进一步提高水膜除尘器的除尘效率。
d. 可充分利用生产废液，以废治废，降低运行成本。
e. 建设周期短，基本不影响正常生产。
三、技术经济效益分析
现以某工程二台35t/h燃煤链条锅炉为例，进行烟气脱硫改造前后的比较。
燃煤应用基硫份为1%，锅炉耗煤量240t/d，热态烟气量340×104m3/d，年运行时间300天。
a. 主要技术指标
估计脱硫率≥80%
30%NaOH消耗量 6.6kg/104m3烟气
碱性废水耗量0.5t/104m3烟气
压缩空气耗量22.5m3/104m3烟气
电耗 5.7kwh/104m3烟气
b. 经济效益分析
电价0.5元/度
30%NaOH价格400元/吨
排污收费标准 1.4元/公斤二氧化硫
设备折旧年限20年
改造工程投资估算120万元
综合成本 5.97元/104m3烟气
66.76万元/年
二氧化硫年排放量1128.6吨（脱硫前）
237.6吨（脱硫后）
二氧化硫年排污收费额158.00万元（脱硫前）
33.26万元（脱硫后）
投资回收年限 2.1年
汽蚀的成因及危害
汽蚀的成因及危害 液体在一定温度下，降低压力，当压力达到该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡而汽化。这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，在其过流部分的局部区域，通常是叶轮叶片进口稍后的区域，因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡。 当含有大量气泡的液体向前流动，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，在这个及其短暂的瞬间，液滴质点将产生很强烈的水击作用，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，冲击频率可达每秒数万次，严重时会将壁板击穿。 在水泵中产生气泡和气泡破裂，过流部件遭受到损坏乃至破坏的过程称之为水泵的汽蚀过程。水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，同时导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 降低汽蚀现象的措施 一、增大装置的汽蚀余量 准确计算离心泵的安装高度选择合适的安装位置增大泵前贮液罐中液面的压力，降低被输送液体的温度以降低，的值减小吸入管路的阻力增加吸入管直径缩短吸入长度减少弯管阀门选用吸入良好的喇叭管，将调节阀安装在排出管线上在满足生产需要的前提下降低叶轮的转速，可适当降低离心泵工作时的流量,也可起到增大装置汽蚀余量的目的。将吸上装置改为倒灌装置。 二、1）提高泵本身的抗汽蚀性能 改进泵本身结构或结构形式使泵具有尽，可能小的允许汽蚀余量，改进泵的入口至叶轮附近的结构设计增大，过流面积，增大叶轮盖板进口段的曲率半
水泵七大常见故障及解决方法
水泵七大常见故障及解决方法 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。 教您如何解决水泵故障。 1、无法启动 首先应检查电源供电情况：接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险丝是否熔断；三相供电的是否缺相等。如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相，应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是自身的机械故障，常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴校正或更换新的泵轴。 2、水泵发热 原因：损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心；胶带太紧；缺油或油质不好；叶轮上的平衡孔堵塞，叶轮失去平衡，增大了向一边的推力。排除方法：更换轴承；拆除后盖，在托架与轴承座之间加装垫片；调查泵轴或调整两轴的同心度；适当调松胶带紧度；加注干净的黄油，黄油占轴承内空隙的60%左右；清除平衡孔内的堵塞物。 3、流量不足 这是因为：动力转速不配套或皮带打滑，使转速偏低；轴流泵叶片安装角太小；扬程不足，管路太长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角，降低水泵安装位置，缩短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，堵塞漏水处。 4、吸不上水 原因是泵体内有空气或进水管积气，或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气，闸阀或拍门关闭不严。排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查逆止阀是否严密，管路、接头有无漏气现象，如发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆，并拧紧。检查水泵轴的油封环，如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装，更换有裂纹的管子；降低扬程，将水泵的管口压入水下。 5、剧烈震动
冷凝水回收
简析蒸汽冷凝水回收 蒸汽作为一种清洁、优良、安全的热量载体被广泛用于工业制造的各个行业，如食品、饮料、啤酒、制药、烟草、化工、酒店和医院等。它除了具有安全、便于产生、输送和控制之外，最重要的是其释放热量相比于其它工业介质更加出色。而用汽设备放出的汽化潜热，变为近乎同温同压下的饱和凝结水，由于蒸汽的使用压力大于大气压力，所以凝结水所具有的热量可达蒸发焓的25%，一般占蒸汽总热量的20～30%左右,有些特种设备可高达40%。若能将高温冷凝水作为锅炉补给水循环使用或作为二次闪蒸汽利用,不仅可节约工业用水,更会节约大量的燃料。这样,锅炉在生产同样量的蒸汽时,就可节约30～40%的燃料，20%左右的锅炉原水和降低水处理费用、减少锅炉烟气的排放量,保护生态环境。 1、冷凝水的性质及相变过程 蒸汽热能是由显热和潜热两部分组成，通常用汽设备只利用蒸汽的潜热和少量的显热，释放潜热和少量的显热后的蒸汽还原成高温的冷凝水。冷凝水是饱和的高温软化水，其热能价值占蒸汽热能价值的25%左右，而且是洁净的蒸馏水，适合重新作为锅炉给水，其回收再利用价值为16—25元/吨。因此，采取有效的回收系统，最大程度回收系统的热能和软化水是非常必要的，它不但可以节能降耗，也可以消除因二次闪蒸汽的排放而对厂区环境造成的污染，无论是在经济效益、社会效益上都具有十分重要的意义。 饱和蒸汽在进行热量传递的过程中，发生相变，由汽变成水，同时释放出大量潜热，而这个过程是等温冷凝的过程。例如，设备用汽压力为4bar时，对应的蒸汽温度为151℃,在释放完潜热之后，冷凝水的温度同样为151℃。如果此时采用闭式回收，选择的疏水器是在饱和点排放冷凝水，高温冷凝水（151℃）将直接通过疏水器进入回收系统。如果采用开式回收系统，则回收系统压力为大气压力，大气压下水的温度为100℃，因此冷凝水中多余的热量会使一部分水再次蒸发，产生二次蒸汽，不但造成环境污染，而且降低冷凝水回收温度。 2、冷凝水回收方式的选择 选用何种回收方式和回收设备，是冷凝水回收能否达到预期目的至关重要的一步。首先，必须准确地掌握冷凝水回收系统中冷凝水量，若冷凝水量计算不正确，便会使冷凝水回收管径选择不当，造成不必要的浪费。其次，要正确掌握冷
离心泵产生气蚀现象的原因及防止措施
离心泵因其操作简易、运行平稳、性价比高及便于维修护理而受到多数使用客户的喜爱并广泛应用于工业领域和日常生活。但凡是机械设备，在经过长时间的持续工作状态下，难免会出现设备的损坏和故障问题，离心泵的气蚀现象就是离心泵的常见故障之一。泵一旦发生汽蚀，其流量和扬程性能不仅会下降，还会表现出噪声、振动明显偏高，严重时甚至会使泵中液流中断，不能正常工作。汽蚀还会对泵的过流部件产生破坏，甚至影响管路系统。产生气蚀现象的原因有很多，例如离心泵产品质量有问题，操作人员的使用不当等。产品在出厂前会经过多道程序的质量检测，所以人为因素的影响比例更大。在工作状态下，离心泵的工作环境及操作因素的影响，占到离心泵发生气蚀现象比例的绝大部分。下面深圳恒才具体为大家介绍下气蚀产生的原因。 气蚀原因: 离心泵在工作的时候，离心泵输送的液体压力，会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到最低的时候，叶轮开始对液体做功，液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力突然增加。这样，不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候，则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气，这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击
离心泵大流量工况汽蚀现象分析及运行优化
离心泵大流量工况汽蚀现象分析及运行优化 发表时间：2018-05-28T09:47:19.547Z 来源：《电力设备》2018年第1期作者：赵英淳毛伟峰刘攀 [导读] 摘要：本文针对大型离心泵大流量工况下出现的汽蚀现象，基于离心泵汽蚀机理，分析了两个典型案例中离心泵发生汽蚀的原因，提出了采用改变离心泵的运行方式、改变泵出口管道阻力特性以及优化泵的再循环调阀的热工控制逻辑等三个方面的措施，解决了工程实际问题，为有效避免和预防大型离心泵大流量工况下汽蚀现象的发生，实现泵的安全稳定运行，提供参考。 （中国能源建设集团西北电力试验研究院有限公司西安 710032） 摘要：本文针对大型离心泵大流量工况下出现的汽蚀现象，基于离心泵汽蚀机理，分析了两个典型案例中离心泵发生汽蚀的原因，提出了采用改变离心泵的运行方式、改变泵出口管道阻力特性以及优化泵的再循环调阀的热工控制逻辑等三个方面的措施，解决了工程实际问题，为有效避免和预防大型离心泵大流量工况下汽蚀现象的发生，实现泵的安全稳定运行，提供参考。 关键词：离心泵；汽蚀；运行方式及控制逻辑优化 1. 概述 大型发电厂的凝结水泵及锅炉给水泵均采用多级离心泵。在电厂启动至带满负荷过程中，凝结水泵和给水泵流量变化范围大，机组通常设计两台甚至多台离心泵并联运行，以满足不同负荷、不同流量的运行要求。当离心泵在大流量工况下运行时，易出现汽蚀现象，损害设备的同时，严重危害机组运行安全，导致机组停炉停机[1]～[3]。 本文在对离心泵大流量工况下汽蚀机理分析基础上，结合两个典型案例，提出了相应工况下的几点运行优化建议。 2. 离心式水泵大流量工况汽蚀机理分析 离心水泵在运转过程中，当其通流部分液体的绝对压力下降到小于或等于当时温度下的汽化压力时，液体就会汽化，大量蒸汽及溶解在液体中的气体逸出，形成气泡。当气泡随液体从低压区移动到高压区时，气泡在高压作用下迅速凝结而破裂，其所占有的空间就会形成具有高真空的空穴，附近的液体在高压差的作用下以极高的速度流向形成的空穴，形成冲击力。由于气泡中的蒸汽和气体来不及在瞬间全部凝结和溶解，因此，在冲击力作用下又分成小气泡，如此反复。当上述过程在叶轮或叶片等流通部件表面发生，将对金属材料产生机械剥蚀。同时，气泡中逸出的氧气等活性气体也会对金属材料产生化学腐蚀。汽蚀过程发生后将会严重影响设备运行状态，缩短泵的使用寿命，甚至由于附带产生的振动等问题引起设备或人身安全问题[4]。 离心泵内最易发生汽蚀的部位为其通流部分的压力最低点，位于叶片进口端偏后的某一界面k处。当k点绝对压强pk小于或等于汽化压强pv时，即发生汽蚀。根据汽蚀基本方程式： （1） 式中：p1和c1分别为流体在泵入口界面处压强和速度；c0为流体在叶片进口边前的绝对速度；m为考虑流体在泵入口截面到临界截面间水力损失和液体绝对速度的不均匀性后引入的压降系数；ω0为流体在叶片进口处的相对速度；λ为流体绕流叶片端部所产生的压降系数。 引入有效汽蚀余量NPSHa和必需汽蚀余量NPSHr两个量。NPSHa表示液体到达泵进口处的能量扣除汽化压头所富裕的能量： （2） 当液体温度、吸入液面压强和泵的安装高度均保持不变情况下，由于吸入管路的流动损失与流量的平方成正比，所以NPSHa随液体流量变化为一条下降的抛物线。 NPSHr表示液体进入泵后压头下降程度： （3） 由于c0和ω0均与流量的增大而增大，所以NPSHr随流量的变化程一条上升的曲线。 NPSHa的曲线和NPSHr的曲线相交于临界流量点Qk，当泵内流量大于Qk时，NPSHa＜NPSHr，即有效汽蚀余量提供的富裕能量不足以克服泵体进口液体的压头降时，泵将发生汽蚀[5]。 由离心泵汽蚀机理可知，控制泵入口流量是避免汽蚀的关键，实际工程中可从改变泵的运行曲线或泵出口管路的阻力特性入手，改变泵的工作点，使离心泵工作在小于临界流量Qk的稳定区域，避免和预防汽蚀。 3. 案例分析 3.1 机组锅炉跳闸后凝结水泵汽蚀案例分析及运行优化建议 3.1.1 案例过程 某300MW机组采用的是上海凯士比泵有限公司生产的型号为“NLT350-400x5”的凝结水泵，水泵额定参数：流量为907.3m3/h，扬程250m，转速1480rpm，NPSHr≤3.2m，轴功率756.4kW。 2015年12月20日，锅炉跳闸后的机组恢复过程中，出现了凝结水泵B出力不正常的现象，具体过程如下： 15:45:18，机组在高负荷运行过程中锅炉跳闸，此时凝泵B稳定运行，电流83.2A，泵出口母管压力2.22MPa，凝结水流量859t/h，除氧器上水调阀开度74.3%，凝泵再循环开度11.5%且处于自动控制状态； 15:49:27，由于给水流量迅速下降，除氧器上水调阀快速关至18.4%，凝泵B电流降至48.9A，泵出口母管压力升至2.84MPa，凝结水流量降至121t/h，凝泵再循环调阀超弛开至98.1%，该调阀切至手动控制； 15:50:32，手动打开除氧器上水调门至81.0%，凝泵B电流81.1A，出口母管压力1.29MPa，凝结水流量855t/h，再循环调阀开度98.1%； 15:51:22，除氧器上水调阀再度关小至4.1%，凝泵B电流74.9A，出口母管压力2.48MPa，凝结水流量677t/h，再循环调阀开度98.2%；该工况运行约7min，15:56:07，除氧器上水调阀再度关小至2.2%，凝泵B电流85.3A，出口母管压力2.17MPa，凝结水流量
水泵的汽蚀
第五章水泵的汽蚀 主要内容 (一)水泵汽蚀的产生和危害 (二)水泵安装与产生汽蚀的关系 (三)水泵的汽蚀余量 (四)相似原理在汽蚀性能研究中的应用 (五)水泵抗汽蚀性能的改进 （一）水泵汽蚀的产生和危害 1、水泵汽蚀的产生过程 当水泵流道中的液体流动到某处的压力等于或低于相应的汽化压力P v时，液体会发生汽化产生大量汽泡，当汽泡流动到高压区，在高压作用下迅速凝结而破裂，对流道表面材料形成极大的、反复的冲击，造成疲劳侵蚀或剥蚀，即为水泵汽蚀的产生过程。 ２水泵汽蚀的危害 ①噪声和振动 水泵发生汽蚀过程中，从水泵吸入口（低压区域）到出水口（高压区域），大量的汽泡将不断地产生、发展、凝结、破裂所带来的反复不断高速的冲击和极大的脉动力，会伴随着会引起严重的噪声和剧烈的振动。 ②对水泵材料产生破坏 由于大量汽泡不断地产生、破裂带来高速冲击，形成极大脉动冲击力，反复不断作用在水泵流道表面，所谓“滴水穿石”，金属材料常常由于经受不起这种严峻考验而产生破坏或失效（P94图4-2）③水力性能大幅下降（P94图4-3） 水泵发生汽蚀时由于大量汽泡堵塞流道的过流截面而使流量下降（流道越小越严重），同时改变了水流速度和方向，降低了流体从叶轮叶片所获能量，大大减小了水泵的扬程 (二) 水泵安装与产生汽蚀的关系 水泵是否产生汽蚀与水泵安装高度直接相关，如图中所示H g越大，泵入口S-S截面上的压力就会越低，则越容易发生汽蚀。显然，H g不可能任意增大，一般应有个限定值，但作为用户又应该如何来确定H g呢？ 首先，以水面为基准列水面e–e至泵的进口s–s的“伯方”： e ≈0,得： 上式称为几何安装高度理论计算式，当右端第一项P e为大气压时，用户可知一般应Ｈg ＜10m，但还必须确定出其他变量，才能具体求解Ｈg，其中： V s──水泵进口流速，可由运行工况点的流量确定。 h w──吸入管道的流动损失，由用户管路设计所确定。 P s──水泵进口压力，与不同流量工况下的水泵自身的特性相关，用户难以确定。因此， h H V p V p w g s s e e g g g g + + + = + 2 2 2 2 ρ ρ
离心泵汽蚀原因及预防措施正式版
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.离心泵汽蚀原因及预防措 施正式版
离心泵汽蚀原因及预防措施正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 汽蚀主要危害 （1）造成材料破坏。汽蚀发生时，由于机械剥蚀于化学腐蚀的共同作用，使材料受到破坏。由于汽蚀现象的复杂性，所以其形成机理直到现在仍在研究探讨中。一般认为水力冲击引起的机械剥蚀，首先使材料破坏，而且是造成材料破坏的主要因素。 （2）产生噪声和振动。汽蚀发生时汽泡的破裂和高速冲击会引起严重的噪声。另外，汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。如果这些
脉动力的频率与设备的自然频率接近，就会引起强烈的振动。如果汽蚀造成泵转动部件材料破坏，必然影响转子的静平衡及动平衡，导致严重的机械振动。 （3）使离心泵的性能下降。泵汽蚀时，会使其性能下降。泵内气泡较少时，泵的性能曲线并无明显的变化，这是汽蚀的初生阶段。 气泡大量产生时，流道被“堵塞”，这时汽蚀已到了发达阶段。表现在泵的性能曲线上，出现明显的变化，性能曲线发生显著下降，出现了“断裂”工况。但是不同的比转速泵，其汽蚀性能曲线下降的情况是不同的。 防止离心泵汽蚀的9 大措施
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象介绍 (一)、离心泵的汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。 (二)、离心泵的安装高度Hg 1允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度 而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。 (1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算 Hs1＝Hs＋(Ha－10.33) － (Hυ－0.24) (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H?s 2 汽蚀余量Δh 对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即 用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。 从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算： (1) 输送20℃清水时泵的安装； (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。
蒸汽冷凝水回收方案
蒸汽冷凝水回收方案 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
设备房蒸汽凝结水回收再利用方案 一、现状 750万吨现场锅炉房现有10t/h蒸汽锅炉4台，一般情况下有2台锅炉运行，蒸汽压力~，每天平均产生蒸汽量200t。主要用汽设备为2台湍流式热交换器、11台容积式热交换器、2台中央空调制冷机组和选矿浮选工艺用汽。容积式热交换器配有一套凝结水回收系统，为开式回收系统。 二、存在的问题 1、大量的疏水阀漏汽和闪蒸二次汽对空排放，这部分浪费约占凝结水总量的5～20%，总热量的20～60%。 2、闪蒸二次汽的排放，在冬天热雾漫天，夏季热浪逼人，即对环境造成严重的热污染，又可能烫伤人员，存在安全隐患。 3、潮湿的环境加重了金属设备的腐蚀，电气设备老化，形成间接损失。 4、回收系统设有两台水泵，但没有敷设设备房至锅炉房的凝结水回收管路，所以没有启用，高温凝结水直接排至地沟，造成水资源和热能的白白浪费。 5、开式回收系统凝结水收集至开式水箱，再次溶解空气中的氧气，二氧化碳等杂质，增加了后处理费用。 目前国内企业的凝结水回收基本采取开式水罐、水箱等，为减少闪蒸二次汽（凝结水温度高，进到开式系统压力降低，大量的显
热变成潜热，形成二次汽化）的排放。有的企业采用掺水降温，降低水质和利用价值，还有的企业专门上一台冷凝器，用循环水对闪蒸二次汽进行吸，然后再通过凉水塔将热量排放掉，为浪费这部分能源，还要上设备和花费新的能源。 三、解决方案 采用闭式回收系统，对开式回收系统进行适当改造，购置安装一套SVLN-5闭式凝结水回收装置，敷设一趟300米φ58*4无缝钢管，作为设备房至锅炉房除氧器凝结水回收管路，将凝结水回收至锅炉再利用。 四、主要设备材料清单 五、设备配置清单
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 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当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，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水击作用，并在水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水泵中的汽蚀过程。水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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下： 1．减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）； 2．减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等； 3．防止长时间在大流量下运行； 4．在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀； 5．泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行； 6．泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响； 7．对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料
水泵七大常见故障及解决方法
水泵七大常见故障及解决方法 /Detail_289475_102102_%E4%BA%94%E9%87%91%E5%B8%B8%E8%AF%86.shtml 水泵是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。 教您如何解决水泵故障。 1、无法启动 首先应检查电源供电情况：接头连接是否牢靠；开关接触是否紧密；保险丝是否熔断；三相供电的是否缺相等。如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相，应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是水泵自身的机械故障，常见的原因有：填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞；泵轴、轴承、减漏环锈住；泵轴严重弯曲等。排除方法：放松填料，疏通引水槽；拆开泵体清除杂物、除锈；拆下泵轴校正或更换新的泵轴。 2、水泵发热 原因：轴承损坏；滚动轴承或托架盖间隙过小；泵轴弯曲或两轴不同心；胶带太紧；缺油或油质不好；叶轮上的平衡孔堵塞，叶轮失去平衡，增大了向一边的推力。排除方法：更换轴承；拆除后盖，在托架与轴承座之间加装垫片；调查泵轴或调整两轴的同心度；适当调松胶带紧度；加注干净的黄油，黄油占轴承内空隙的60%左右；清除平衡孔内的堵塞物。 3、流量不足 这是因为：动力转速不配套或皮带打滑，使转速偏低；轴流泵叶片安装角太小；扬程不足，管路太长或管路有直角弯；吸程偏高；底阀、管路及叶轮局部堵塞或叶轮缺损；出水管漏水严重。排除方法：恢复额定转速，清除皮带油垢，调整好皮带紧度；调好叶片角，降低水泵安装位置，缩短管路或改变管路的弯曲度；密封水泵漏气处，压紧填料；清除堵塞物，更换叶轮；更换减漏环，堵塞漏水处。 4、吸不上水 原因是泵体内有空气或进水管积气，或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气，闸阀或拍门关闭不严。排除方法：先把水压上来，再将泵体注满水，然后开机。同时检查逆止阀是否严密，管路、接头有无漏气现象，如发现漏气，拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆，并拧紧螺丝。检查水泵轴的油封环，如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装，更换有裂纹的管子；降低扬程，将水泵的管口压入水下0.5m。 5、剧烈震动 主要有以下几个原因：电动转子不平衡；联轴器结合不良；轴承磨损弯曲；转动部分的
蒸汽冷凝水闭式回收方案
冷凝水闭式回收改造方案 一、项目概况 广东省德庆某化工厂，环氧氯丙烷装置工艺加热耗气约3t/h,溶剂合成装置工艺加热耗汽8t/h,表面活性剂装置工艺加热需蒸汽1t/h,配套安装1台15吨的循环流化床蒸汽锅炉供热。三个用汽车间与锅炉房的距离依次分别为70m、110m、260m。冷凝水回收初步设计方案采用开式回收系统，拟在每个车间外设4m3地下冷凝水回收池，利用液压泵将回收池的冷凝水抽吸至锅炉房水箱。该冷凝水开始回收系统存在以下缺点： 1、开式回收，高温输送排放至车间外回收水池由于压力突变发生闪蒸，二次 蒸汽带走大量热量，回水率＜80%，节能效益不高。 2、冷凝水经闪蒸以及水池储藏散热后，实际回收温度低于80℃。 3、开式回收方式，冷凝水与大气接触，冷凝水易溶氧，污染水质。 针对开式回收系统以上缺点，建议采用冷凝水闭式回收方案，闭式回收系统相对于开式回收系统具有以下优点： 1、冷凝水经闭式回收设备密闭加压回收进锅炉，回收压力高，避免大量二次 蒸汽损失，同时可将回水率提高至90%以上； 2、冷凝水密闭加压回收进锅炉，不与空气接触，避免二次污染。 二、技术方案 1、为便于闭式回收，用汽设备疏水阀组采用浮球式疏水阀组，并在疏水阀后 设止回阀。 2、在每个车间原回收水池位置设置冷凝水闭式回收设备，将车间内排出的疏 水密闭加压输送进锅炉。 3、闭式回收设备采用自动控制，根据回收水量自动运行。系统回收压力通过 回收罐上电磁阀调节控制，回收压力从0.1Mpa-0.8Mpa连续可调。 4、各回收设备出口接入一条DN65管道输送至锅炉(或锅炉省煤器)，在进锅炉 前设三通阀，当锅炉高水位时将回收的冷凝水排至补水箱。 5、由于设备用汽数据不详，本项目假定设备用汽压力为0.6MPa,采用浮球式疏 水阀组后，系统设计回收压力0.4Mpa。设备运行过程出现超压时，自动开启调压排空阀将二次闪蒸汽排出降低回收压力以确保疏水阀正常工作。
离心泵气蚀的主要原因分析
离心泵气蚀的主要原因分析 影响离心泵气蚀的因素是设计与使用离心泵所必须考虑的问题，近年来国内外对其进行了大量的研究。但由于研究的侧重点不同，且大多都是针对影响离心泵气蚀的某一参数进行的研究，造成研究成果较为分散，且部分观点之间相互矛盾。本文综合国内外大量文献，对离心泵气蚀影响因素的相关研究结果进行比较、分析，得出目前较为全面的影响离心泵气蚀的主要因素。 1.流体物理特性方面的影响 流体物理特性对离心泵气蚀的影响主要包括：所输送流体的纯净度、pH值和电解质浓度、溶解气体量、温度、运动黏度、汽化压力及热力学性质。 （1）纯净度（所含固体颗粒物浓度）的影响流体中所含固体杂质越多，将导致气蚀核子的数量增多。从而加速气蚀的发生与发展。 （2）pH值和电解质浓度的影响输送极性介质的离心泵（如一般的水泵）与输送非极性介质的离心泵（输送苯、烷烃等有机物的泵），其气蚀机理是不同的。输送极性介质的离心泵的气蚀损伤可能包括机械作用、化学腐蚀（与流体PH值有关）、电化学腐蚀（与流体电解质浓度有关）；而输送非极性介质的离心泵的气蚀损伤可能只有机械作用。 （3）气体溶解度的影响国外研究表明流体内溶解的气体含量对气蚀核子的产生与发展起到促进作用。 （4）气化压力的影响研究表明随着气化压力的增高，气蚀损伤先升高后降低。因为随着气化压力的升高，流体内形成的不稳定气泡核的数量也不断升高，从而引起气泡破裂数量的增多，冲击波强度增大，气蚀率上升。但如果气化压力继续增大，使气泡数增加到一定限度，气泡群形成一种“层间隔”的作用，阻止了冲击波行进，削弱其强度，气蚀的破坏程度反而会逐渐降低。 （5）温度的影响在流体中温度的改变将导致气化压力、气体溶解度、表面张力等其他影响气蚀的物理性质出现较大改变。由此可见，温度对气蚀的影响机制较为复杂，需结合实际情况进行判断。 （6）表面张力的影响当其他因素保持不变，降低流体表面张力可以减少气蚀损伤。因为随着流体表面张力的减小，气泡溃灭所产生冲击波的强度减弱，气蚀速率降低。 （7）液体黏度的影响流体黏度越大，流速越低，达到高压区的气泡数越少，气泡破灭所产生冲击波的强度就减小。同时，流体黏度越大，对冲击波削弱也越大。因此，流体的黏度越低，气蚀损伤越严重。 （8）液体的可压缩性和密度的影响随着流体密度的增加，可压缩性降低，气蚀损失增加。 2.过流部件材质特性方面的影响 由于泵的气蚀损伤主要体现为对过流部件材质的损坏。因此，过流部件的材料性能也将在一定程度上对离心泵的气蚀产生影响，采用抗气蚀性能良好的材料制造
如何防止泵发生汽蚀现象
如何防止泵发生汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 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当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，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水击作用，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。 在水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水泵中的汽蚀过程。水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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHaNPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好； NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施
负压密闭式蒸汽冷凝水回收设备的工艺原理
负压密闭式蒸汽冷凝水回 收设备的工艺原理 密闭式冷凝水回收系统指的是冷凝水在回收利用的过程中不与 大气接触的系统。一般来说，该系统处于高于大气压力的运行状态，因而明显体现出了优于开放式回收系统的节能效果和综合效益。闪蒸损失的大大减少和冷凝水的及时输送，使冷凝水本身的热量得到比较充分的利用，冷凝水与空气的隔离状态使得水质保持较好的软化状态，并使得回水管道和附件减轻腐蚀。负压密闭式蒸汽冷凝水回收设备的可靠运行同时带来整个供热系统的平稳运行，既减少了热排放的环境污染，也减少了锅炉的负荷压力。 一、按用汽设备使用蒸汽的压力和温度选择回收方法 1)用汽设备疏水压力小于0.15MPa时，冷凝水可以利用重力自流回收。尽量用集水罐与水泵吸入口的液位差提供防汽蚀压头，如果工艺布置不能保证必要的防汽蚀压头，要采取专门的防汽蚀装置。 2)用汽设备疏水压力在0.15-0.6MPa之间，多数采用增压回收方式回收冷凝水。要仔细核算阻力损失，设计集水罐超压排气装置，考虑直接喷淋吸收和增压回收两种方式利用超压排气。需要选用泵叶轮耐温150℃的水泵，配置专门的防汽蚀装置。
3)用汽设备冷凝水压力大于0.6MPa，采用高压、中压回收系统闪蒸汽，闪蒸汽供中压或低压用汽设备。闪蒸量小于或等于中低压热用户蒸汽使用量，具有相同使用周期时，可直接利用。无中、低压热用户时，设中压或低压热交换装置，加热其它工艺介质，以达到相同的热能利用效果。采用喷射热泵方式，增压增量利用。 二、特殊工艺用户 1)造纸行业 造纸行业有多缸纸机和浆机，每个缸有不同的烘干温度和湿度要求，一台纸机或浆机可自成一个独立的热能梯级利用系统。 设计时要考虑上述因素，将喷射热泵技术，自控技术和冷凝水回收技术结合起来，以设计最理想的热能利用系统。 2)卷烟行业 卷烟行业蒸汽使用参数变化比较大，蒸汽使用有直接加热和间接加热两种方式。可考虑用高压用汽设备的二次闪蒸汽用于直接加湿或空调采暖等方式，二次闪蒸汽汽量和压力不足时可用喷射泵引射和增压。 3)橡胶行业
如何解决水泵的气蚀现象
毕业论文 课程名称如何解决水泵的气蚀现象 学生姓名X X X 年级X X 专业X X X X 指导教师X X X
如何解决水泵的气蚀现象 摘要：离心泵以其转速高，体积小，重量轻，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修等优点，使其在输油生产中得到了广泛的应用，汽蚀现象也是离心泵在输油生产中常见的故障。 关键词：离心泵；汽蚀；汽蚀余量 一、气蚀现象含义 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡，把这种产生气泡的现象称为汽蚀。离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体做功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若气泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量，产生电
解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。 二、水泵运行中产生气蚀现象的原因 液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，便产生汽蚀故障。吸入压力降低；吸入高度过高；吸入管阻力增大；输送液体粘度增大；抽吸液体温度过高等影响液体饱和蒸气压增加的现象都会影响汽蚀的发生，通常的因素有： （1）泵进口的结构参数，叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶片进口边的位置和前盖板形状等。 （2）泵的操作条件，泵的流量、扬程及转速等。 （3）泵的安装位置，泵的吸入管路水力损失及安装高度。 （4）环境因素，泵安装地点的大气压力以及输送液体的温度等。 三、水泵气蚀现象所产生的危害 水泵汽蚀是水泵损坏的重要原因，水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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。运行中使水泵抽水的效率降低，显著减少了水泵的扬程和流量，也减少了水泵的使用寿命。汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波，加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用，在一定时间后，可使其表面出现斑痕及裂缝，甚至呈海面状逐步脱落；发生汽蚀时，还会发出噪声，进而使泵体震动；
蒸汽冷凝水回收方案说明
设备房蒸汽凝结水回收再利用方案 一、现状 750万吨现场锅炉房现有10t/h蒸汽锅炉4台，一般情况下有2台锅炉运行，蒸汽压力0.6~0.7MPa，每天平均产生蒸汽量200t。主要用汽设备为2台湍流式热交换器、11台容积式热交换器、2台中央空调制冷机组和选矿浮选工艺用汽。容积式热交换器配有一套凝结水回收系统，为开式回收系统。 二、存在的问题 1、大量的疏水阀漏汽和闪蒸二次汽对空排放，这部分浪费约占凝结水总量的5～20%，总热量的20～60%。 2、闪蒸二次汽的排放，在冬天热雾漫天，夏季热浪逼人，即对环境造成严重的热污染，又可能烫伤人员，存在安全隐患。 3、潮湿的环境加重了金属设备的腐蚀，电气设备老化，形成间接损失。 4、回收系统设有两台水泵，但没有敷设设备房至锅炉房的凝结水回收管路，所以没有启用，高温凝结水直接排至地沟，造成水资源和热能的白白浪费。 5、开式回收系统凝结水收集至开式水箱，再次溶解空气中的氧气，二氧化碳等杂质，增加了后处理费用。 目前国企业的凝结水回收基本采取开式水罐、水箱等，为减少闪蒸二次汽（凝结水温度高，进到开式系统压力降低，大量的显热变成潜热，形成二次汽化）的排放。有的企业采用掺水降温，降低水质和
利用价值，还有的企业专门上一台冷凝器，用循环水对闪蒸二次汽进行吸，然后再通过凉水塔将热量排放掉，为浪费这部分能源，还要上设备和花费新的能源。 三、解决方案 采用闭式回收系统，对开式回收系统进行适当改造，购置安装一套SVLN-5闭式凝结水回收装置，敷设一趟300米φ58*4无缝钢管，作为设备房至锅炉房除氧器凝结水回收管路，将凝结水回收至锅炉再利用。 四、主要设备材料清单 序号名称数量型号备注 1 冷凝水回收器装置1套SVLN-5 2 无缝钢管450米φ58*4 3 弯头20个DN50 4 法兰盘20个DN50 5 三通3个DN50 6 截止阀5个DN50 7 金属垫50个 五、设备配置清单
泵的汽蚀现象以及其产生原因
泵的汽蚀现象以及其产生原因 1、汽蚀 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。苏华泵业 2、汽蚀溃灭 汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。苏华泵业 3、产生汽蚀的原因及危害 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当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，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水击作用，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。苏华泵业 4、汽蚀过程 在水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水泵中的汽蚀过程。水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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。苏华泵业 什么是泵的特性曲线？ 通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量、功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。苏华泵业
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施标准版本
文件编号：RHD-QB-K8890 （解决方案范本系列） 编辑：XXXXXX 查核：XXXXXX 时间：XXXXXX 泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施标准版本
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 标准版本 操作指导：该解决方案文件为日常单位或公司为保证的工作、生产能够安全稳定地有效运转而制定的，并由相关人员在办理业务或操作时进行更好的判断与管理。，其中条款可根据自己现实基础上调整，请仔细浏览后进行编辑与保存。 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 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当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，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水击作用，并在水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水泵中的汽蚀过程。水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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)--泵开始汽蚀