离心泵吸入比转速限值探讨
2021-08-06陈伟
陈伟
(中石化上海工程有限公司,上海 200120)
当工程公司、设计院对汽蚀余量有较高要求时,就需要泵厂提供更好吸入性能的泵,吸入比转速高的泵。如果泵的水力设计不理想,在偏离设计工况运行时,液体会产生回流、脱流、甚至汽蚀,造成泵的振动超标。为了改善离心泵的吸入性能,泵厂设计人员可通过采用双吸式叶轮、降低泵转速、加大叶轮进口直径D1等方法来实现。在轴径相同、叶轮口环处的直径间隙相同的情况下,吸入性能越好( 叶轮入口面积越大,吸入比转速越高),则叶轮口环处的间隙面积越大,意味着回流加大,泵的不稳定运行的可能性加大,振动加大,同时泵的泄漏量加大,泵的效率降低。
为此石化行业标准SH/T 3139—2019[1]或SH/T 3140—2011[2]对吸入比转速S限值有明确的要求,将限值定为12 780( m3/h, m)。
1 吸入比转速的定义
吸入比转速(Suction Specific Speed),也称汽蚀比转速,常用S或用C表示,是一个衡量离心泵吸入性能的指标。该指标与离心泵转速、流量和必需汽蚀余量NPSH3有关,S越大,表明吸入性能越好。不同地区或国家的计算公式和单位之间有些差异,详见表1。本文以欧美欧洲公制的吸入比转速S限值(m3/ h,m)为对比讨论值。

表1 不同计算公式和单位下的吸入比转速限值及其换算Table 1 Limits and conversion of suction specific speed under different calculation formulas and units
2 业主、工程公司规定的吸入比转速限值
2.1 吸入比转速限值的由来
美国Jerry Hallam 于1983 年在期刊Oil and GasJournal 发表的论文《吸入比转速在泵的故障率中的重要性》[3]中介绍了墨西哥湾沿岸某炼油厂480 多台泵为期5 年的调查结果:离心泵的可靠性与吸入比转速相关明显,当泵的吸入比转速S>12 780(美制11 000)时,出现故障的概率是较低吸入比转速的2 倍。……
