離心式熱水循環(huán)泵汽蝕原因及解決方法

　　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，甚至頓時失壓，對初硫化期間的輪胎造成了致命傷。由此可見，認清汽蝕原因，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)點在葉輪流道上運動時，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)點的強烈沖擊，造成對泵葉輪的汽蝕破壞，同時使泵出水壓力波動，嚴重時產(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應(yīng)的飽和蒸汽壓力。一個正在穩(wěn)定運行的供熱系統(tǒng)，壓力、水溫、流量穩(wěn)定，在遇到下列情況(之一)時，就會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，就會產(chǎn)生汽蝕。

　　1.2 定量分析

　　附圖是除氧加熱系統(tǒng)簡圖。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)安裝高度計算

　　Hg=P0/ρg-P飽/ρg -Δh-Σhf(1-2) (1)

　　式中Hg——計算安裝高度，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，可以忽略水溫的變化，即認為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)估計為1.1m水柱高。

　　于是，由(1)式計算: Hg′=-3.9-1.1=-5m水柱高

　　這是按20℃水計算結(jié)果，折成170℃水時: 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行液位低5.5m。

　　實際例子是低10m，安裝高差尚有4.5m的裕量(按170℃水計算所得)。

　　(2)除氧器內(nèi)壓變化多少可發(fā)生汽蝕

　　己處于穩(wěn)定運行狀態(tài)的除氧動力系統(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穩(wěn)定的。假定這時P0突然降低，則系統(tǒng)平衡便被破壞。但在P0降低的同時，水泵入口處的水溫是絕對不會立即下降的，現(xiàn)有10m170℃水所形成的壓力是: h′=10×897.3/998.2≈9m水柱高

　　用(1)式計算P0的下降量:

　　令[(P0-ΔP)-P飽]/ρg一Δh-Σhf(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)運行，當(dāng)汽壓突然降到表壓0.639MPa以下時，就有可能造成汽蝕。

[$page]　　(3)補水量達到多少可致汽蝕發(fā)生

　　管網(wǎng)中一旦發(fā)生較大泄漏，系統(tǒng)平衡破壞，除氧器水位就會快速下降，于是就需要快速大量地補入相對低溫的軟水。

　　設(shè)除氧器穩(wěn)態(tài)運行存水量為:

　　25m3(容積)×0.7(占空率)=17.5m3

　　在某較短時間內(nèi)，因