液压离心泵的高速诱导轮工程实现
液压离心泵的高速诱导轮工程实现
1 工程应用，目前该带串联两级诱导轮的高速离心泵已应用于吉化公司锦江油化厂，用来输送进口压力接近于饱和蒸汽压的易汽化介质液态烃。由于液态烃的饱和蒸汽压随温度变化较大，因此要求所采用的泵必须具有很优越的汽蚀性能。该厂原先选用汽蚀余量为3.4m的多级离心泵，在夏天开机运行时由于温度高进口压力高，泵能够平稳运行；而在冬天开机运行时由于温度低进口压力低，泵经常出现抽空从而导致进出口管路激烈振动、出口压力剧烈摆动等现象，由于贮液罐安装高度不能改变，因此不得不采取挖地来降低泵的安装位置。
因此这就给本来就存在结构复杂、维护麻烦及可靠性差等缺点的多级离心泵的维护变得更加麻烦，从而导致经常出现故障，影响了工厂的连续生产，给工厂带来较大的经济损失。采用本文研制的高速泵后，就成功地解决了这个问题。该泵从天气异常寒冷温度很低的98年1月份开始投入运行，连续将近一年的现场运行表明，该高速泵的各项性能指标均达到设计要求，而且运转平稳，工作可靠。
2 设计参数和主要参数 从表1所示的该高速泵的设计参数可知，该水泵对汽蚀性能要求很高，汽蚀比转速要求达到3980，这对单级诱导轮设计是较难达到的，因此采取如图1所示的串联诱导轮的结构形式，其中第一级诱导轮设计成变螺距形式，而第二级诱导轮则设计成等螺距的锥形结构形式，串联两级诱导轮与离心叶轮的结构匹配如图1所示。表2是串联两级诱导轮和单级变螺距诱导轮的主要参数。
3试验结果与分析 根据上面的设计结果，研制了相应的高速离心泵。为了比较，进行了两种试验，一种是带串联两级诱导轮的高速泵的性能和汽蚀试验，另一种是只带单级变螺距诱导轮的高速泵的性能和汽蚀试验，它们的试验结果如图4和5所示。图中标号为A表示串联诱导轮高速泵，标号B表示单级诱导轮高速泵。
可以看出，在设计工况下，带单级诱导轮的高速泵分别为HB=311m ，ηB=61%、NPSHB=1.10m，相应的汽蚀比转速Ckp2=3705。而带串联两级诱导轮泵的扬程、效率和汽蚀余量分别为HA=308m ，ηA=58%、NPSHA=0.80m，相应的汽蚀比转速CkpA=4706，与只带单级诱导轮泵相比，扬程H略有下降，效率η下降了3%，汽蚀余量NPSH下降了0.3m，汽蚀比转数Ckp提高了101。 由此可见，带串联诱导轮泵的效率要比带单级诱导轮高速泵要稍微低一点，这主要是由于诱导轮本身是属于水力效率较低的轴流式叶轮，诱导轮级数增加泵的效率必然要降低，而汽蚀性能却要好得多。在低于BEP点下的流量区，它们的扬程是比较接近的，这说明串联诱导轮之间及第二级诱导轮与离心叶轮之间的匹配设计是理想的，但随着流量的增加，前者的扬程下降得要比后者快，在流量Q大于30m3/h，即大于1.2倍设计流量时，串联诱导轮高速泵的扬程下降得很快，说明带串联诱导轮高速泵的工作范围要比只带单级诱导轮的高速泵要窄。以上表明了高速泵的汽蚀性能与效率及工作范围是相互制约的性能参数，汽蚀性能的提高是以牺牲效率和工作范围为代价的。
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