离心泵最小操作流量的机理一般可从以下三个方面解释:
(1)离心泵从结构上存在高压流向低压流的内部泄漏。当液温上升时,高温液从高压向低压流动,如此时温度大于饱和温度,液体汽化,可能在口环、平衡盘等转旋密封处造成液体原有的润滑作用失效,旋转密封件烧损,平衡盘及推力轴承烧损。有的学者就按此制定最小流量值。
(2)由首级口环或平衡管回流高温液体泄向吸人口,泵人口温度上升,蒸汽压也上升,造成NPSHa下降,一旦NPSHa≤NPSHr,就要发生汽蚀。一般烃类泵,最大温升极限值,当相对密度为0.65左右时,应小于8℃。
(3)如NPSHa远大于NPSHr,因小流量造成的故障仍多在机械上,不致汽蚀。但要注意的是,因转子重量比泵壳小得多,泵壳又因有散热而升温比转子升温要慢得多,一旦转子热膨胀,旋转密封件间隙变小,导致烧损,因此最小温升应按此确定。此外,高压泵壳壳壁较厚,在内外层间会产生热应力,会加剧泵壳的载荷,甚至断裂。从机械密封角度来说,也要求按此限定最小流量值。还要观察垫片密封件耐温限定值。
我国目前对
离心泵的最小连续流量的计算方法主要分两种:一是最小连续稳定流量,另一种是最小连续热流量,两者取其中大者为泵的最小连续流量。
离心泵最小稳定连续流量
是指泵在不超过标准规定的噪声和振动的限度下能够正常工作的最小流量。一般泵厂通过试验测定并提供给用户。必要时,也可以用下述方法估算。
先根据吸入比转速和出口管直径从图2—22求出最大叶轮外径和最佳效率点流量的百分数,与从图2—23求出的最小流量校正系数Km相乘即为最小连续稳定流量的百分数,再与流量相乘即为最小连续稳定流量值a
吸入比转速可用下式求出:
C=5.62nQ0.5/NPSHr0.75
式中 C—吸人比转速;
n—转速,r/min;
Q—流量,m3/s;
NPSHr—必需的净正吸入压头,m。
广一水泵厂示例:某单级悬臂泵为150mm X 200ram×250mm(出L1直径×入口直径×叶轮外径),Q=363m3/h,H=91.5m,在额定工况下NPSHr=6.71m,NPSHa=9.45m,N=3600r/min,求最小连续稳定流量。
解:按上式计算,吸入比转速为l4000以上。根据吸入比转速为14000和出口管为150mm,从图2—22求得最佳效率点的流量56%,又根据NPSHa/NPSHr=1.41,从图2-23查得最小流量校正系数为0.735,则最小连续稳定流量=363×0.56 X 0.735=150m3/h。