熱力除氧給水系統(tǒng)熱水泵灌注高度的計(jì)算

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1、盧熙寧等·熱力除氧給水系統(tǒng)熱水泵灌注高度的計(jì)算熱力除氧給水系統(tǒng)熱水泵灌注高度的計(jì)算盧熙寧，施勇(上海凱泉泵業(yè)（集團(tuán)）技術(shù)中心，上海201804)摘要：本文通過(guò)對(duì)輪胎硫化熱力除氧給水系統(tǒng)的分析，推導(dǎo)出了熱力除氧給水系統(tǒng)熱水泵安裝灌注高度的計(jì)算公式，并得出如下結(jié)論：①熱水泵安裝灌注高度與硫化熱水的溫度沒(méi)有關(guān)系，只與熱水泵的汽蝕余量和熱水泵進(jìn)口管路的水頭損失有關(guān)；②熱力除氧加熱器可以與熱水泵安裝在同一建筑層面上，可大大降低動(dòng)力站房的土建投資。關(guān)鍵詞：熱力除氧加熱器；熱水泵；汽蝕余量；灌注高度；硫化熱水中圖分類(lèi)號(hào)：TK223.5TQ

2、330.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009-797X(2004)05-0045-05關(guān)于熱力除氧給水系統(tǒng)中熱水泵安裝灌注高度的確定，在不同的工程設(shè)計(jì)規(guī)范和技術(shù)資料有不同的論述，存在不同的計(jì)算方法。其中在60年代出版的一本設(shè)計(jì)規(guī)范里有這么一段文字“當(dāng)給水溫度為105℃時(shí)，給水泵最低灌注頭為6m，當(dāng)給水溫度為110℃時(shí)，給水泵最低灌注頭為11m。”實(shí)際上這種說(shuō)法是缺乏依據(jù)的。目前在我國(guó)，不論是鍋爐給水系統(tǒng)或輪胎行業(yè)的硫化熱水循環(huán)系統(tǒng)，如果是采用蒸汽熱力除氧方式的，熱水泵安裝在±0.000標(biāo)高建筑層面時(shí)，普遍都把熱力除氧器安放在+

3、7.5m標(biāo)高的建筑層面上，以防熱水泵發(fā)生汽蝕。是否都需要7.5m高的建筑平臺(tái)來(lái)安放除氧加熱器呢？下面我們通過(guò)對(duì)輪胎硫化熱力除氧給水系統(tǒng)的分析，結(jié)合熱水泵的汽蝕性能特點(diǎn)，推導(dǎo)出熱水泵安裝灌注高度（或熱力除氧加熱器的安裝高度）的計(jì)算方法。水泵的安裝方式可以吸上，也可以倒灌，這要根據(jù)泵的汽蝕余量要求和使用工況而定。對(duì)熱水泵，輸送的介質(zhì)為熱水，容易發(fā)生汽化，為了保持在泵進(jìn)口有較高的壓頭，避免發(fā)生汽蝕，所以熱水泵一般采用倒灌的安裝方式來(lái)提高介質(zhì)在泵進(jìn)口處的位置水頭（勢(shì)能）。圖1為熱力除氧給水系統(tǒng)的管路示意圖，對(duì)圖1熱力除氧給水系統(tǒng)示意

4、圖1熱水泵灌注高度的計(jì)算輪胎硫化熱水循環(huán)系統(tǒng)，泵的進(jìn)口水箱就是除氧加熱器，除氧加熱器內(nèi)的壓力等于相應(yīng)溫度下熱水的飽和壓力（汽化壓力）Pv。從圖中的除氧加熱器液面到泵進(jìn)口法蘭處的A點(diǎn)之作者簡(jiǎn)介：盧熙寧（1965-），男，高級(jí)工程師，1987年畢業(yè)于甘肅工業(yè)大學(xué)水力機(jī)械專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從事新產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)工作。收稿日期：2003-11-052004年第30卷第45頁(yè)橡塑技術(shù)與裝備CHINARUBBER/PLASTICSTECHNOLOGYANDEQUIPMENT第46頁(yè)第30卷第5期盧熙寧等·熱力除氧給水系統(tǒng)熱水泵灌注高度的計(jì)算（飽和壓力

5、），硫化熱水溫度越高，對(duì)應(yīng)除氧加熱器內(nèi)的汽化壓力也越大。熱水泵灌注水頭除克服進(jìn)口管路水頭損失以外剩余水頭還要高于泵的汽蝕余量，泵就不會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，泵進(jìn)口管路的水頭損失和泵的必需汽蝕余量都與熱水的溫度無(wú)關(guān)。所以泵的灌注高度與熱水溫度無(wú)關(guān)，不論是105℃、120℃還是180℃的熱水，只要同一臺(tái)水泵，其的灌注高度都是一樣的。一般考慮0.3~0.5m的安全裕量，這樣熱水泵安裝灌注高度：從公式我們可以看出要降低熱水泵灌注高度（或降低除氧加熱器安裝高度）有以下措施：（1）選用汽蝕余量小的熱水泵，△hr越小，灌注高度H也就越小。（2）改

6、善熱水泵進(jìn)口管路系統(tǒng)，減小進(jìn)口管路的水頭損失，進(jìn)口管路要盡可能簡(jiǎn)單，適當(dāng)增大進(jìn)口管徑，不要在泵進(jìn)口管路安裝過(guò)濾器等（如為防止雜物進(jìn)入泵內(nèi)，可以在回水管路進(jìn)除氧器之前安裝過(guò)濾器）。（3）灌注頭是指除氧器液面到熱水泵進(jìn)口的高度，為降低除氧器的安裝高度可以把除氧加熱器制成高扁形，并設(shè)水位控制裝置保持除氧器內(nèi)的高水位。（4）在泵的進(jìn)口處，安裝誘導(dǎo)輪，熱水在進(jìn)入葉輪之前，經(jīng)誘導(dǎo)輪增壓，提高液體的能量水頭，相對(duì)提高了裝置汽蝕余量。針對(duì)輪胎硫化和鍋爐給水的熱力除氧系統(tǒng)，如果管路設(shè)計(jì)合理，選用熱水泵的汽蝕余量在3m以下的，除氧加熱器與熱水泵

7、完全可以安裝在同一建筑層面上（除氧加熱器架高2～3m安裝），沒(méi)必要為安裝除氧加熱器建7.5m高的建筑層面。H=△hr+Σhc+0.3（m）（7）舉個(gè)例子，如果熱水泵的必需汽蝕余量△hr＝3.5m，泵進(jìn)口管路的水頭損失Σhc=1.5m，取安全裕量0.3m，熱水泵灌注高度：H=3.5+1.5+0.3＝5.3m這個(gè)灌注高度是指除氧加熱器液面至泵進(jìn)口處的高度，不是指樓面的高度，也不是指除氧加熱器底部的高度，假如除氧器內(nèi)的液面高出樓面有2m，且能保持高水位，除氧加熱器的安裝高度只要3.3m即可。對(duì)比較簡(jiǎn)單的泵進(jìn)口管路，進(jìn)口水頭損失一般

8、在1m左右，所以對(duì)汽蝕余量為3.5m的熱水泵，以上計(jì)算得到的安裝灌注高度是比較安全的。熱水泵的汽蝕余量是熱水泵的主要性能參數(shù)之一，對(duì)于泵的使用非常重要。泵的汽蝕余量一般是通過(guò)泵的汽蝕試驗(yàn)來(lái)確定，試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)也比較可靠，泵制造廠家把每臺(tái)泵的汽蝕余量（設(shè)計(jì)工況點(diǎn)）或汽蝕余量曲線標(biāo)注在產(chǎn)品樣本