满洲里2×200mw热电厂新建工程凝结水泵安装高度选定

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1、满洲里2×200MW热电厂新建工程凝结水泵安装高度选定　　摘要根据凝结水泵的技术参数及避免水泵发生汽蚀的条件，通过计算凝结水泵吸入管路的能量损失，最终求得泵的合适的几何安装高度。本文对火电厂凝结水泵及有关水泵的安装高度的计算及选定起到参考的作用。关键词泵；汽蚀；凝结水泵中图分类号TM62文献标识码A文章编号1674-6708（2013）101-0099-020引言如果水泵的几何安装高度不正确，会导致汽蚀的发生，从而限制流量的增加，以致水泵的性能达不到设计要求。因此，正确的计算确定安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽

2、蚀、达到性能要求的必要条件。1问题的提出液体和汽体可以互相转化，温度和压力则是造成它们转化的条件。如果使液体保持某一温度不变，逐渐降低液面上的绝对压力，当该压力降低到某一数值时，液体就会发生汽化，此时这个压力就称为液体在该温度下的汽化压力，用Pv（单位Pa）表示。6泵在运转时，在叶轮进口处叶片顶部的某一部位是液流压强最低的位置，当该部位的液体局部压强降低到等于或低于运行温度下的汽化压强时，液体流经该部位便会发生汽化，产生大量汽泡。汽泡内充满水蒸汽以及从液体中析出的某些活性气体（如氧气等），随着泵的运转，当这些汽泡随液流进

3、入泵内压强较高的部位时，在汽泡周围较高压强液体的挤压作用下，汽泡迅速变形和破灭，便产生了巨大的属于内向爆炸性质的冷凝冲击，并形成一股细微射流。当汽泡破灭发生在泵的流道表面处时，形成的细微射流以高速冲击流道壁面，在壁面形成局部高压（达数十至数百兆帕），结果就形成了对流道金属材料的一次打击。若上述汽泡不断的发生和溃灭，就形成了对流道金属材料的连续打击，从而金属表面很快因疲劳而被侵蚀。此外，由于侵蚀致使金属保护膜不断被破坏，并且汽泡内从液体中析出的活性气体又对金属产生化学腐蚀，进一步加剧了破坏。上述现象，称为泵内汽蚀现象。在凝

4、汽式火力发电厂中，凝结水泵用来将凝汽器热井中的凝结水升压，经低压加热器送往除氧器。由于凝结水泵是从高真空状态下的凝汽器热井中吸入凝结水，因此，凝结水泵在运行中易产生汽蚀。为保证凝结水泵有较好的抗汽蚀性能，在火电厂设计实践中，宜选用大容量，高扬程的多级低速泵。6满洲里2x200MW热电厂新建工程最大满发工况的凝汽参数为：478.02t/h0.03MPa69.1℃。选用7LDTN-7型凝结水泵，共三台，一台备用。该型凝结水泵的流量qv为350m3/h，扬程为175m，必需汽蚀余量NPSHr（m）为1。2安装高度的推导泵运行时

5、在泵吸入口截面上，单位重力液体所具有的超过汽化压强能头的富余能头叫做有效汽蚀余量，用NPSHa表示，当有效汽蚀余量的降低到使泵内压强最低点的液体压强等于该温度下的汽化压强时，即P=Pv时，液体开始汽化。这时的NPSHa就是使泵发生汽蚀的临界值，为临界汽蚀余量，用NPSHc表示，此时NPSHa=NPSHc=NPSHr。上式表明，当NPSHa小于等于NPSHr时，Pk小于等于Pv，泵内将发生汽蚀，而当NPSHa大于NPSHr时，Pk大于Pv，泵内不发生汽蚀。为了避免泵内汽蚀的发生，常常在NPSHc的基础上加上一个安全余量作为

6、允许汽蚀余量用[NPSH]表示。即：[NPSH]=NPSHc+0.3m（2-1）由公式[Hg]=（Pe-Pv）/ρg-[NPSH]-Σhs（2-2）可求出泵的允许几何安装高度[Hg]（m），式中Pe为排汽装置内液面上的压强（Pa），ρ为液体相应温度下的密度（Kg/m3），Σhs为泵吸入管路的能头损失（m）。3管流损失Σhs的推导63.1确定管内凝结水的流动状态计算凝结水泵吸入管的雷诺数，用以下公式Re=vd/ν（2-3）式中ν为流体在某温度下的运动粘度（m2/s），d为管子内径（m），v为流速（m/s）。由资料查得水在6

7、9.1℃下的运动粘度ν为0.45×10-6。参考类似工程，凝结水主管管径为φ529x6，长为8m，支管管径为φ377x5，长为7m。因为对一定的管路系统来说，NPSHr随着流量的增加而增大，NPSHa随着流量的增加而减小，所以随着流量增加，使得NPSHr大于NPSHa时，泵将产生汽蚀。为了避免汽蚀的发生，选取设计范围内较大流量时对应的管内流速，选取vφ529x6=4qv/πd2=4×350/（3.14×0.5172×3600）=0.464m/svφ377x5=4qv/πd2=4×350/（3.14×0.3672×3600

8、×2）=0.46m/s将上式结果代入式（2-3）求出雷诺数为：Reφ529x6=vφ529x6d/ν=88847Reφ377x5=vφ377x5d/ν=62526Reφ529x6和Reφ377x5均大于2000，所以在管路内凝结水的流动为紊流流动。3.2计算管流损失Σhs6粘性流体在通道中流动时的能量损失Σhs有两大