潜水排污泵汽蚀浅析.pdf

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1、、城建／水I业通用机械lGM讯(铆('Oil～rtrltcthllt&；Falet’fndu阂泵汽蚀浅析江苏亚太泵阀有限公司(泰州225400)陆萍韩建华【摘要】通过对竹鹅溪泵站工程实例分析，使泵站管理人员和技术人员了解潜水排污泵在倒灌下也可能发生汽蚀，从而导致水泵振动、噪声大、叶轮腐蚀，并引起电动机超功率运行，加剧轴承、机械密封和叶轮的损坏。并针对性地提出解决措施，实践证明切实可行，对泵站设计和运行管理提出建议，对今后泵站的水泵选型和运行管理具有一定的指导意义。【关键词】潜水排污泵汽蚀并联振动局部损失沿程损失一、前言柳州市污水处理有限公司下辖的竹鹅溪泵站共设8台(套)50

2、0QW2650一24—250kW(10kV，6P)水泵，采用自动耦合式安装，经DN500～DN600的扩散管再经DN600的垂直管道输送，经90。弯头流经闸阀和逆止阀后再流过一段直管后进入汇总管DNl800内，输送距离为1．5km。水泵起抽水位标高为82．5m，最低水位标高为73．25m，而出水池接入箱涵顶部高程标高为90．23m。该泵站白投入运行以来，振动剧烈，噪声大，轴承机封经常损坏，使用寿命短，叶轮损坏也较严重。配件几乎每年需更换一次以上。钏甚用棚■www．etyjx．com2013年第l期=、原因分析通过泵站现场管理人员和现场实际情况了解到，原泵站设计为8台(套)水

3、泵同时工作向汇总管输送污水，而实际情况至多开5台(套)，正常情况下只需开两三台(套)，而输送管线为DNl800，输送距离达1．5km，导致实际需要扬程与泵额定点设计扬程相差较大，加之泵站本身设计起抽水位与最低水位相差达10m，致使水泵大部分时间在大流量、低扬程情况下运行，现场听到“噼噼啪啪”炒豆子般的清脆声。泵站已报废的叶轮和现场尚在运行的水泵叶轮皆出现蜂窝状，而且严重的部位已洞穿。从而引起水泵振动剧烈，使轴承、机封磨损加快，叶轮被汽蚀损坏，而且功率和电流亦大幅上升，出现超载。根据资料，可以断定水泵已发生严重汽蚀。对于潜水排污泵来说，产生汽蚀的原因有：1)设计时泵壳基圆偏小

4、，使隔舌和叶轮间未保持适当间隙，容易因液流阻塞而引起噪声和振动，还可能在隔舌处发生汽蚀。．2)水泵淹没深度不够，即最低运行水位不能达到设计要求，而潜水排污泵一般不存在这个问题。3)水泵选型不当，导致水泵在大流量、低扬程工况下长时间运行。通过以上分析，第三种原因导致水泵发生汽蚀的可能性较大。首先校核5台(套)水泵并联运行的扬程。具体计算如下。1)自水泵出水口至合流入汇总管所产生的扬程损失计算如下。流经耦合底座产生的局部损失h，，计算得：h。=0．18m。流经变径管(DN500--,DN600)产生的局部损失h2，计算得：h2=0．017m。流经直管2(DN600)产生的沿程损

5、失h，，计算得：hf0．1832m。流经90。弯头(DN600)产生的局部损失h。，计算得：h4=0．087m。流经单盘直管4产生的沿程损失h，，计算得：h，=0．035m。流经Y型旋启式止回阀产生的局部损失h。，计算得：h^=0．59m。流经手动闸阀(全开时)产生的局部损失h，，计算得：h，=0．035m。流经单盘直管7产生的沿程损失h。，计算得：h。=0．034m。由单盘直管流入汇总管(相当于三通)产生的局部损失h。，计算得：‰=0．3456m。以上所有产生的扬程损失之和系单台水泵进入汇总管前的扬程损失H。：Hl=hI+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8+h9=0

6、．18+0．017+0．1832+0．087+0．035+0．59+0．035+0．034+0．3456=1．5lm2)根据该泵站实际工况，按5台水泵并联运行校核。5台水泵并联运行汇入总管(长约1．5km)时产生的沿程损失h。。，计算得：h。0_2．666m。淹没水头损失h⋯计算得：h。l一0．10663m。则5台水泵并联在汇总管道中产生的扬程损失％：飓=hlo+hll=2．666+0．10663=2．773m那么，总的扬程损失‰=H．+趣=1．51+2．773=4．283m。而水泵起抽水位标高为82．5m(已根据建议调整为74．0m)，最低水位标高为73．25m，而出水池

7、接入箱涵顶部高程标高为90．23m，那么最大净扬程为16．23m，最小净扬程为16．98m。则水泵的实际运行扬程为20．513～21．263m。根据以上运行范围扬程定在21m(兼顾高低水位运行)，则叶轮需切割至直径为D2=505．1mm。考虑叶轮切割扬程下降的同时流量亦按一次方下降，且叶轮如超出一定的切割范围，则水泵效率会大幅下降，加之现场的汇总管道的布置不详尽(如有几只弯头，是否为直线等)，而且该泵站无各台水泵的性能测试报告，所以当5台水泵并列运行时该叶轮直径切割至515mm。其次为了解决汽蚀引起的现场振动和噪声