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????? 離心式熱水循環(huán)泵汽蝕的解決措施

????? 關(guān)鍵詞：汽蝕熱水循環(huán)泵在輪胎硫化過程中，內(nèi)壓過熱水的穩(wěn)定供給與循
環(huán)是極其重要的。在其完整的閉路循環(huán)系統(tǒng)中，熱水循環(huán)泵如同人體的心臟一樣
重要，不可須央出現(xiàn)故障。但是，實(shí)際的情況難免意外。僅汽蝕來說，不僅造成
水泵的損傷，尤其能導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生大的壓力波動(dòng)，甚至頓時(shí)失壓，對(duì)初硫化
期間的輪胎造成了致命傷。由此可見，認(rèn)清汽蝕原因，采取有效防范或妥善解決
措施是十分必要的。

????? 1 汽蝕原因分析1.1 定性分析水泵吸入口處的水因汽化成汽泡，這些汽泡
在水泵排出口之前被高壓擠碎（水的質(zhì)點(diǎn)在葉輪流道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，是不斷增大能量
的，汽泡被擠碎的位置也是唯一的），由于汽泡的占空突然“消失”，引起了水
質(zhì)點(diǎn)的強(qiáng)烈沖擊，造成對(duì)泵葉輪的汽蝕破壞，同時(shí)使泵出水壓力波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)
生失壓。

????? 水泵吸入口處水的汽化條件是：其壓力突然低于該處水溫對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽
壓力。一個(gè)正在穩(wěn)定運(yùn)行的供熱系統(tǒng)，壓力、水溫、流量穩(wěn)定，在遇到下列情況
（之一）時(shí)，就會(huì)使水泵入口處的水壓降低。

????? （1 ）供入除氧器的蒸汽壓突然降低；（2 ）供入除氧器的蒸汽溫度突然
降低；（3 ）大量地向除氧器中補(bǔ)充較低溫度的涼水；（4 ）硫化車間用水量突
然加大；（5 ）泵出口以外直至循環(huán)回除氧器管網(wǎng)中管路阻力突然大幅度減??；
（6 ）泵出口以外直至循環(huán)回除氧器管網(wǎng)中突然有大量的泄漏。

????? 一旦因上述情況使泵入口處壓力降至低于飽和蒸汽壓，就會(huì)產(chǎn)生汽蝕。

????? 1.2 定量分析附圖是除氧加熱系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。取除氧器內(nèi)液面作基準(zhǔn)高度，定
義為“1-1 ”界面。水泵入口處為“2-2 ”界面。

????? （1 ）安裝高度計(jì)算Hg=P0/ρg-P 飽/ ρg - Δh-Σhf（1-2 ）（1 ）

????? 式中Hg——計(jì)算安裝高度，m ；P0——除氧器內(nèi)汽壓，Pa；P 飽——熱水
泵入口處，即“2-2 ”界面處水的飽和汽壓，Pa；ρ——液體密度，kg/m3 ；g
——重力加速度，m/S2；Δh ——泵的汽蝕余量，m ；Σhf（1-2 ）——熱水自
除氧器流至水泵入口處的阻力損失，m.熱水自除氧器流至水泵入口處時(shí)，可以忽
略水溫的變化，即認(rèn)為P 飽=P0 ，泵的汽蝕余量Δh ，隨泵資料給出為3.9m水柱
高。

????? 輸入側(cè)管道阻力損失Σhf（1-2 ）估計(jì)為1.1m水柱高。

????? 于是，由（1 ）式計(jì)算：Hg′=-3.9-1.1=-5m 水柱高這是按20℃水計(jì)算結(jié)
果，折成170 ℃水時(shí)：Hg= ρ20gHg ′/ ρ170g=998.2×（-5）/897.3=-5.5m水
柱高就是說，熱水泵的安裝高度至少要比除氧器最低運(yùn)行液位低5.5m. 實(shí)際例子
是低10m ，安裝高差尚有4.5m的裕量（按170 ℃水計(jì)算所得）。

????? （2 ）除氧器內(nèi)壓變化多少可發(fā)生汽蝕己處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的除氧動(dòng)力系
統(tǒng)，除氧器內(nèi)汽壓、水溫，水泵入口處的壓力和水溫都是相對(duì)穩(wěn)定的。假定這時(shí)
P0突然降低，則系統(tǒng)平衡便被破壞。但在P0降低的同時(shí)，水泵入口處的水溫是絕
對(duì)不會(huì)立即下降的，現(xiàn)有10m170℃水所形成的壓力是：h ′=10 ×897.3/998.2
≈9m水柱高用（1 ）式計(jì)算P0的下降量：令[ （P0- ΔP ）-P飽]/ρg 一Δh-Σ
hf（1-2 ）+h′=0（P0- ΔP ）-P飽=[-h′+ h+Σhf（1-2 ）] ρg=[-9+3.9+1.1]
×998.2 ×9.8=-39129.44Pa ∵P0= ΔP -P飽= P 飽- ΔP -P飽=-ΔP ∴ΔP=39129Pa
即，若水溫在170 ℃，即飽和蒸汽壓（表壓）為0.678MPa狀態(tài)下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，當(dāng)汽
壓突然降到表壓0.639MPa以下時(shí)，就有可能造成汽蝕。

????? （3 ）補(bǔ)水量達(dá)到多少可致汽蝕發(fā)生管網(wǎng)中一旦發(fā)生較大泄漏，系統(tǒng)平衡
破壞，除氧器水位就會(huì)快速下降，于是就需要快速大量地補(bǔ)入相對(duì)低溫的軟水。

????? 設(shè)除氧器穩(wěn)態(tài)運(yùn)行存水量為：25m3（容積）×0.7 （占空率）=17.5m3 在
某較短時(shí)間內(nèi)，因水位突降，存水量減少了Vm3 ，于是補(bǔ)入低溫水Vm3.在補(bǔ)入低
溫水時(shí)，P0也會(huì)降低，蒸汽的流量會(huì)增大，攜入熱量速率會(huì)大于原先穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)。
為簡(jiǎn)化推導(dǎo)，在此僅考慮冷熱水的熱交換對(duì)P0.