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离心泵的低流量保护方案对比

类别:自动再循环阀 | 发布日期:2020年05月22日

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三通式核电启动给水泵属于多级离心泵,泵在启动、停运、 泵切换和主管路被突然关闭时, 为了使出口压力达到一定值, 减少电机启动电流, 要求主出口阀关闭。 一方面,如果出口完全关死,转子受的剪应力会急剧增大,甚至导致泵轴断裂;另一方面,由于泵内叶轮与泵体间隙很小, 流体易于气化, 如果在没有液体流出的情况下运转, 泵内液体将产生涡流, 使其发热汽化而发生气蚀,从而导致部件细小损伤,失去动平衡。同时, 过热也可能引发泵的转动部件和其他部件卡涩, 因此, 泵有最小连续稳定流量和最小连续热控流量, 前者主要考虑流量过小时噪声和振动导致对泵的损坏, 后者主要考虑泵送介质在温度升高后引起蒸汽压上升而使 NPSHa(注1)减小, 而不足以防止气蚀的发生。

根据 API610 第八版中规定, 最小流量有下面两种流量来限定:

  • 最小连续稳定流量: 在不超过 API610 第八版所规定的噪音和振动限度下泵能够正常工作的最小流量
  • 最小连续热限制流量: 能够维持泵的正常工作, 且在运行过程中不至于由于泵送液体的升温而引起汽蚀,损坏泵的最小流量。
  • 最小流量装置: 如果泵在未达到最小流量的工况下运转,则泵必须配置最小流量装置,如:自动泄漏止回阀,旁路管等,以避免电机振动,减少噪音和防止由于介质会发而导致零件的损坏。

常见的泵的最小流量保护系统有如下三种方式:

一、设计连续循环系统常开再循环模式是最简单常见的形式。 在再循环回路中设置手动节流阀, 将手动节流阀设置一固定的开度, 离心泵工作中让最小流量通过手动节流阀返回到水箱中。

  • 优点:
    投资较小;当工艺上出现小流量工况时,限流孔板旁路先自动将其消除。
  • 缺点:
    不论工艺上需要多少流量,旁路线始终都有流量通过。 选泵时应把旁路流量附加到操作流量上,否则易造成泵出力不够的情况; 操作费用较高; 当泵的扬程很高, 液体又处于饱和温度下时, 限流板孔后可能出现超临界现象, 发生气化; 节流阀长期处于冲刷状态,阀门损坏很快,后期维修及运行成本高。


连续循环系统

二、设计控制循环系统

  • 优点:
    选泵可不考虑旁路流量附加值;旁路只有在小流量工况时才自动打开, 平时关闭以节省能量。
  • 缺点:
    增加一套自控回路造价太高, 维修及运行成本同样很高;旁路存在持续性流量,浪费能量;调节阀需要外力(电动、气动),且设备多,增大故障几率。


控制循环系统

三、设计自循环控制阀保护系统

优点:

  • 自循环控制阀自动识别流量变化,自动开启主路和旁路回路,完全自动控制;
  • 无需其他外接设备或元件控制,直接与泵主出口相连,无复杂的系统连接,减少泄漏点;
  • 集成主路止回阀、旁路节流减压阀、旁路止回阀、节流孔板、旁路最小流量等功能,节省成本。

三通式核电启动给水泵的最小流量保护系统采用自循环控制阀保护阀系统。


自循环控制阀保护系统

上一条信息: 降功率过程中主给水调节阀卡涩处… 下一条信息: 某输气站场相关调节阀及调压阀常…

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