锅炉给水泵进口有效汽蚀余量的计算

１
— — — — —
＝
０． ４ １ ８ ０ ５８
４００（３ × ） ×．２ｇ０ ） ３ １７ （０ ３
摩擦 阻力损失 按 照 Ｊ／ ２１ ３中公式 Ｂ Ｚ —８ ０
２ ３ 计算 ： —３
△Ｐ ： Ｄ ２ ２
ａ．
： ｏ ５ ８ ６ ． １８ × １× ４ ０
如图１ 所示 ， 系统为 两台 给水泵 ， 该 一用
一
器
备。取沿程阻力较大的水泵管路为计算模
型。计算管道沿程阻力， 已知数据如下 ： 管道内径 ：ｎ ０３３ｍ； ｄ ＝ ．０２ 管段长度 ： ６ｍ Ｚ＝ １ ； 流量 ： ２ ０ ３＇ Ｑ＝ ６ ｍ ／ ； ｈ
饱 和水 平均 比容 ： ＝００ １０８ ．０１６ ； 饱和水 重度 ｙ ＝９３５ｇ ￣ ； ０ ．ｋｆ ３ ／ 管道材 料为 ２ Ｂ０７ ８取管 子 内壁 ０ Ｇ ３８ —０ ， 绝对 粗糙度 ： ＝００ｍ ｋ ．６ ｍ。
泵几何安装高度（ 吸上时为正值 ， 倒
灌时为负值）ｍ ，； Ｈ 下降管管道及附件的沿程阻力 ， ； 广 ｍ
一
在抽送液体温度下的汽化压力 ， ； ｍ
行中不汽蚀 ， 须在安装 上保证 Ｎ Ｓ ａ 必 ＰＨ ≥Ｋ
× Ｐ Ｈ（ Ｎ Ｓ ｒＫ为安全裕量）而后者 由制造厂所 ，
２ 有效汽蚀余量校核计算
２ １ ． ０ ０２
和弯管数量 ， 了保证管路布置能够满足水 为 泵不汽蚀 的要求， 现对水 泵的有效汽蚀余量 进行校核计算。
１ ￣ ， Ｊ／ ２ １ ８ 附表 １利用插值法计 ６ Ｃ 查 Ｂ Ｚ０ — ３ ４ ， 算出对应该温度下的汽化压力 Ｈ ＝ ． ｍ ｖ６ ３ 。 ８ ６ ２４ 下降管管道及附件的沿程阻力 ．
关 键词 汽蚀 有效 汽蚀 余量
引言
１ 不汽 蚀 的基本 条件
水泵汽蚀余量 由于叶轮机械 中流体运动 的复杂性 ， 难从 理 论 上 计 算 出流 场 中 何处 很
可 能出现汽 蚀 ， 加 上 汽 蚀 现 象 不仅 仅取 决 再 于 流体的流 动 特 性 ， 取 决 于 流 体本 身 的热 还 力学 性质 ， 以 ， 所 更难 于从 理论 上提 出汽 蚀发 生 的判据 。 因此 ， 实 践 中往 往 是 采 用 经 验 在 加 实验 的办 法来 提 出汽蚀 判据 。水 泵 的汽蚀 余量概 念 即是 其 中的重 要 判 据 之 一 ， 既 具 Байду номын сангаас它
２４ １ 摩擦 阻力损 失 ．． 重量流速 按照 Ｊ ／ ２ １ ３中公式 ２ Ｂ Ｚ ０ —８ —３
计算 ：
洳 ＝ Ｇ Ｆ ／ ＝ ４ ｑ ７
＝
图 １ 高压 给 水泵进 口管道 布置 图
３ ０ ６ ０×
× ０ ０ ２ ３￣ ． ３
点
：９３８ ｇ／ｍｚ． ０ ｋｆ
由上文得知给水泵不汽蚀的基本条件为 泵 人 口汽蚀 富裕 压 头 Ｎ Ｓ 大 于零 ， ＰＨ 即有 效 汽蚀余量 Ｎ Ｓ ａ Ｐ Ｈ 大于必需汽蚀余量 Ｎ Ｓ ｒ ＰＨ ：
ＮＰＳ ＝ＮＰＳ Ｈ Ｈａ— ＮＰ Ｈｒ ０ Ｓ ＿￣ ＞
其中，ＰＩ 取决 于除氧器运行压力、 Ｎ ＳＩ － ａ 除 氧器水箱水 位 与泵 中心 线高 差及管 道 阻力等 因素 ， Ｎ ＳＩ取决于泵本身的特性 ， 而 ＰＩ － ｒ 如结构、 转速和流量， 其值一般由给水泵制造厂提供。 经查阅相关 资料 ， 的有效汽蚀余量可 泵
余 热 锅 炉
２ １ ． ００２
锅炉给水泵进 Ｉ有效 汽蚀余量的计算 ： Ｉ
杭州锅炉集团股份有限 公司 张 博
摘
要
水泵汽蚀余量 由于叶轮机械 中流体运动的复杂性 ， 很难从理论上计算
出流场中何处可能 出现汽蚀 ， 再加上汽蚀现象不仅仅取决于流体的流动特性， 还取决 于流体本 身的热力 学性 质 ， 以， 所 更难 于从理论上提 出汽蚀发 生的判 据。本文从 实际应 用角度出发 ， 针对锅炉给水泵有效汽蚀余量进行校核计算 ， 以满足工程安全运行需要。
由下式 得 到 ：
有一定的理论意义， 又是产品验收 的标准之 这里 有 两个 概 念 ： 一 是 与 安 装 方 式 有 其 关， 称有效 的汽蚀余量 Ｎ Ｓ ａ它是指水流经 ＰＨ ，
一
。
ＮＰ ａ ｝ — ｚ Ｈ — ＳＨ ＝ ｉ Ｈ — Ｌ Ｈ ｐ
式 中 ： 除氧 器水箱 中饱 和水压 力 ， Ｈ ｍ；
图ｌ 为天津 ＩＣ Ｃ Ｃ燃机余热锅炉高压给
水泵进 口管道布置 ， 由于泵房为混凝土结构 ， 不设置钢架泵站平 台， 因此水泵进 口管道采 取阀门落地布置。此布置增加了管路的长度
保证。从这个意义上看 ， 降低水泵汽蚀余量 的意义在于保证水泵 的绝对提水 高度 ， 满足
使用要求 。
余 热锅 炉
—
吸入管路到达泵吸人 口后所余的高出临界压
力能头的那部分能量 ， 是可利用的汽蚀余量 ， 属于“ 用户参数”其二是与泵体本身有关 ， ； 称 必需的汽蚀余 量 Ｎ Ｓ ｒ它是流体 由泵 吸人 ＰＨ，
口至压力最低处的压力 降低值 ， 临界 的汽 是 蚀余量， 属于“ 厂方参数” 。要确保水泵在运
… ’
．
２ １ 泵几 何安装 高度 ． 水泵 的安装 方式 可 以吸上 ， 也可 以倒灌 ，
—
摩擦阻力系数按 ／２１ ３中公式 ２ Ｚ０ —８
３ ７计算 ：
１
。
这要根据泵的汽蚀余量要求 和使用工况 而 定。本项 目余热锅炉为 自 带除氧器的自然循 环卧式余热锅炉 ， 给水系统 中的锅炉给水泵 输送 的介质为热水 ， 容易发生汽化， 为了保持 在水 泵进 口有较高 的压 头 ， 避免 发生汽蚀 ， 所 以高压给水泵采用倒灌的安装方式来提高介 质在 泵进 口处 的位 置水 头 （ 势能 ） 。除氧 器采 用高位布置， 即除氧器安装在低压汽包上 ， 低 压汽包同时作为除氧水箱。安装形式如图 ｌ 所示 ， 汽包 正常水位标高 为 ３ ． ６ 。水 泵 ０９ ｍ ０