潜水排污泵汽蚀浅析.pdf

城建 水I 业通用机械 lG M 讯 铆 O i l r t r l t c t h l l t F a l e t f n d u 阂泵汽蚀浅析 江苏亚太泵阀有限公司 泰州 2 2 5 4 0 0 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 5 0 0 Q W 2 6 5 0 一2 4 2 5 0 k W 1 0 k V 6 P 水 泵 采用自动耦合式安装 经D N 5 0 0 D N 6 0 0 的扩散 管再经D N 6 0 0 的垂直管道输送 经9 0 弯头流经闸阀 和逆止阀后再流过一段直管后进入汇总管D N l 8 0 0 内 输送距离为1 5 k m 水泵起抽水位标高为8 2 5 m 最低 水位标高为7 3 2 5 m 而出水池接入箱涵顶部高程标高 为9 0 2 3 m 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 w w w e t y j x c o m2 0 1 3 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D N l 8 0 0 输送距离达 1 5 k m 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 1 0 m 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 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 1 8 m 流经变径管 D N 5 0 0 D N 6 0 0 产生的局部损失 h 2 计算得 h 2 0 0 1 7 m 流经直管2 D N 6 0 0 产生的沿程损失h 计算 得 h f 0 1 8 3 2 m 流经9 0 弯头 D N 6 0 0 产生的局部损失h 计算 得 h 4 0 0 8 7 m 流经单盘直管4 产生的沿程损失h 计算得 h 0 0 3 5 m 流经Y 型旋启式止回阀产生的局部损失h 计算 得 h 0 5 9 m 流经手动闸阀 全开时 产生的局部损失h 计算 得 h 0 0 3 5 m 流经单盘直管7 产生的沿程损失h 计算得 h 0 0 3 4 m 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 3 4 56 m 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 H l h I h 2 h 3 h 4 h 5 h 6 h 7 h 8 h 9 0 1 8 0 0 1 7 0 1 8 3 2 0 0 8 7 0 0 3 5 0 5 9 0 0 3 5 0 0 3 4 0 3 4 5 6 1 5 l m 2 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 5 k m 时产生 的沿程损失h 计算得 h 0 2 6 6 6 m 淹没水头损失h 计算得 h l 一0 1 0 66 3 m 则5 台水泵并联在汇总管道中产生的扬程损失 飓 h l o h l l 2 6 6 6 0 1 0 6 6 3 2 7 7 3 m 那么 总的扬程损失 H 趣 1 5 1 2 7 7 3 4 2 8 3 m 而水泵起抽水位标高为8 2 5 m 已根据建议调整为 7 4 0 m 最低水位标高为7 3 2 5 m 而出水池接入箱涵 顶部高程标高为9 0 2 3 m 那么最大净扬程为1 6 2 3 m 最小净扬程为1 6 9 8 m 则水泵的实际运行扬程为2 0 5 1 3 2 1 2 6 3 m 根据以上运行范围扬程定在2 1 m 兼顾高 低水位运行 则叶轮需切割至直径为D 2 5 0 5 1 m m 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 5 1 5 m m 其次为了解决汽蚀引起的现场振动和噪声 以及 轴承 机封 叶轮使用寿命短且超功率运行的问题 特 提出以下解决方法 1 适当降低水泵的起抽水位 2 适当关闭出水口手动闸门 3 建议在各水泵出水管处增加复合式自动排气 阀 4 建议根据现场工况适当切割叶轮 从而使水泵 适应工况要求 通过以上措施尤其是叶轮直径的切割 在很大程 度上降低汽蚀的发生 从而减小振动 降低现场的噪 声 改善了现场的工作条件 从而大大提高轴承 机封 及叶轮的使用寿命 三 结语 潜水排污泵虽然满足最低淹没深度的要求 但在 泵站设计选型不当时 使水泵处于大流量 低扬程工况 运行时仍然会产生汽蚀 而且偏离设计工况较大时产生 较大径向力 导致水泵振动 发出巨大的噪声 甚至电 动机超功率 所以选型时应注意避免 做到选好泵 用 好泵 而泵站运行过程中一旦出现异常 应找出问题的 根源 及时解决 以减少损失 参考文献 1 关