当离心式热油泵运行工况小于泵额定流量时,如果偏小不多,则只是效率下降,浪费电能,机械故障仍少见.一旦偏小到某一限量,将要引起噪声和振动,WRY导热油泵性能上可能出现不稳定.早于20世纪60年代,国外就给予重视,现已发表了数百篇文献.
在我国石油化工系统,对此问题的重视远不如国外,只对“大马拉小车”引起能耗损失有所重视,而对小流量下运行所引起的机械故障,在认识上还有一定差距.美国APi 610曾为此专门加以强调,作出规定.即:
最小连续稳定流量是指不超过API 610标准所规定的噪声和振动限度下泵能够工作的最小流量.
最小连续热控流量是指能维持工作而其运行不致被WRY导热油泵送液体作温升所损害的最低流量.
在我国炼油系统也有类似规定.
关于温升的计算方法有许多.
在日本,提出的计算温升的根据是:驱动机提供的动力,除克服轴承、轴封的机械损失之外,主要用于输送液体.一旦WRY导热油泵处于半关闭状态的小流量下运行,驱动机的功将有很大份额要转变成热的形式使流体温升.假定泵壳不向外散热,驱动机功率全转变成为热.
最小操作流量的机理一般可从以下三个方面解释:
(1) 武进导热油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,WRY导热油泵入口温度上升,蒸汽压也上升,造成NPSHa下降,一旦NPSHa≤NPSHr,就要发生汽蚀.一般水泵,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WRY导热油泵泵壳小得多,常州武进导热油泵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WRY导热油泵泵壳的载荷,甚至断裂.从WRY导热油泵机械密封角度来说,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.
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