關于渣漿泵輸送介質溫度對泵汽蝕性能的影響

物體溫度越高分子運動越快。當水的溫度為20℃時，水的汽化壓力為233.8Pa(0.0238Kgf/cm²)，而100℃水的汽化壓力為10129Pa(1.033Kgf/cm²)（一個標準大氣壓相當10.3m水柱）。

1893年，人們確認英國一臺驅逐艦螺旋漿的破壞是汽蝕的結果，這就是汽蝕現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)。之后，對螺旋漿、水輪機和水泵等水力機械的汽蝕問題進行了大量研究。目前，普遍認為水泵中發(fā)生汽蝕分為三個階段：第一階段為初生階段（lncipient）；第二個階段為發(fā)達階段（Developcd）；第三個階段為終結階段（Dcsinent）。其基本原理是泵在輸送介質時，泵進口壓力小，當泵進口壓力低于泵輸送介質汽化壓力時，此時泵輸送介質產生汽化，在泵輸送介質中生成氣泡，隨著介質向泵出口方向運動，泵輸送介質壓力不斷增大，壓縮氣泡直至破碎，其破碎時所產生的瞬間壓力能達到49Mpa，致使金屬表面出現(xiàn)麻點和穿孔，嚴重時金屬晶粒松動并剝落而呈現(xiàn)出蜂巢狀，泵工作參數(shù)急劇變化，致使泵無法運轉。給用戶造成不可估量的損失，這樣的事故在中外已舉不勝舉。

因此，泵在輸送高溫介質時，一個非常重要的性能參數(shù)必需汽蝕余量NPSHγ和有效汽蝕余量NPSHα。必需汽蝕余量NPSHγ是泵設計時所決定的，而有效汽蝕余量NPSHα是與泵的裝置有關，要使泵不發(fā)生汽蝕應當滿足NPSHα≥ NPSHγ+0.3，如當臺泵已選好并已安裝在一定的管路上，此時有效汽蝕余量NPSHα已定，顯而易見必需汽蝕余量NPSHγ越小泵越不會發(fā)生汽蝕，然必需汽蝕余量NPSHγ是隨泵型號不同而不相同的（石泵集團引進WARMAN公司砂礫泵系列產品的必需汽蝕余量NPSHγ性能在所有渣漿泵中*）。上述是假設泵輸送介質溫度恒定不變情況時，NPSHα與NPSHγ之間關系。如果泵輸送介質溫度是變化時，泵的汽蝕性能又如何呢？首先，我們來看一看有效汽蝕余量NPSHα與介質溫度有什么關系。

NPSHα=（Hα-Hγ）/S+h-ht

Hα      當?shù)卮髿鈮毫?/span>

Hγ 泵輸送介質汽化壓力（與介質溫度有關）

S        泵輸送介質比重

h  泵安裝位置

ht      泵吸入口損失

從上面等式中，我們可看出Hα、S、h、ht在一定的流量下是常量，而汽化壓力Hγ是隨溫度變化而變化的，溫度越高汽化壓力Hγ越高，故有效汽蝕余量NPSHα越小。如要不發(fā)生泵汽蝕，就需要泵有更好的汽蝕性能（必需汽蝕余量NPSHγ要更小），這樣才能滿足NPSHα≥ NPSHγ+0.3。換一句話，泵輸送介質溫度越高就越容易發(fā)生汽蝕。

我們以天鋼煉鐵車間INBA系統(tǒng)中冷凝塔回水上塔泵（PCOR）為例：泵參數(shù)要求Q=1900m³/h H=40m要求配電機10kv 40kw泵輸送介質溫度最高為95℃。

我公司為天鋼選泵型為：14/12G-G

泵參數(shù)為：Q=1900m³/h  H=40m  泵轉速 n=590rpm  NPSHγ=4.5m

泵配電機為：Ykk560-10 10kv 400kw

計算NPSHα值

從水溫度與汽化壓力表中查得95℃時水的汽化壓力為9m水柱，假定h－ht之差為４m

NPSHα=（Hα-Hγ）/S+h－ht=（10.3-9）/1+4 =5.3m

泵不發(fā)生汽蝕條件為：

NPSHα≥ NPSHγ+0.3

NPSHγ+0.3=4.5+0.3=4.8m

上面通過計算NPSHα值滿足泵不發(fā)生汽蝕條件，泵選型正確。

我們在下面表中給我們所選泵型與其它泵型之間汽蝕參數(shù)對照表

說明：表中參照對比水泵是我公司其它系列水泵（這些水泵系列有從澳大利亞WARMAN公司引進的，其它是我公司在消化引進基礎上自行開發(fā)研制新系列產品。）。

從上述表中泵的汽蝕性能可看出我公司煉鐵高爐用泵砂礫泵系列泵汽蝕性能最好（砂礫泵系列產品必需汽蝕余量比其它系列產品高出2倍左右），并已在國內大小許多家鋼廠廣泛應用，水泵運行良好，性能穩(wěn)定，特別在INBA系統(tǒng)中砂礫泵受到用戶一致的贊譽。

我今日寫此說明文，只是想與天鋼煉鐵項目組領導和各位前輩商討水泵在高溫選型時應注意泵的重要參數(shù)“必需汽蝕余量NPSHγ"，正確選擇泵的必需汽蝕余量對今后水泵正常運轉是至關重要的。以上是我之拙見，如有不對之處請各位領導和前輩提出批評及指教，我將不勝感激。