离心泵,液位.doc

第三章离心泵及液位 一、工艺说明 1．工作原理 离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通 过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从 叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大， 大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出 后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被 排出液体的位置。 2．“气缚”现象 离心泵若在启动前未充满液体，则离心泵壳内极易存在空气，由于空气密度很小，所产 生的离心力就很小。此时在吸入口处形成的真空不足以将液体吸入离心泵内，因而不能输送 液体，这种现象为“气缚”。所以离心泵在开动前必须首先将被输送的液体充满泵体，并进 行高点排气。 3．“汽蚀”现象 通常，离心泵叶轮入口处是压力最低的部位，如果这个部位液体的压力等于或低于在该 温度下液体的饱和蒸汽压力，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许 多蒸汽和气体混合物的汽泡。这些小汽泡随着液体流入高压区后，汽泡破裂重新凝结。在凝 结过程中，质点加速运动相互撞击，产生很高的局部压力。在压力很大、频率很高的连续打 击下，离心泵体金属表面逐渐因疲劳而损坏，寿命大为缩短。离心泵的安装位置不当、流量 调节不当或入口管路阻力太大时都会造成“汽蚀”。 4．离心泵的特性曲线 离心泵的流量（F）、扬程（H）、功率（N）和效率（η）是其重要的性能参数。这些 性能参数之间存在一定的关系，可以通过实验测定。通过实验测定所绘制的曲线，称为离心 泵的特性曲线。常用的离心泵特性曲线有如下三种。 ① H-F曲线，表示离心泵流量F和扬程H的关系。离心泵的扬程在较大流量范围内是 随流量增大而减小。不同型号的离心泵，H— F曲线有所不同。相同型号的离心泵，特性曲 线也不一定完全一样。 ② N-F曲线，表示离心泵流量F和功率N的关系，N随F的增大而增大。显然，当流量 为零时，离心泵消耗的功率最小。因此，启动离心泵时，为了减少电机启动电流，应将离心 泵出口阀门关闭。 ③ η-F曲线，表示离心泵流量F和效率η的关系。此曲线的最高点是离心泵的设计点， 离心泵在该点对应的流量及压头下工作，其效率最高。 5．离心泵的操作要点 离心泵的操作包括充液、启动、运转、调节及停车等过程。离心泵在启动前必须使泵内 充满液体，通过高点排气保证泵体和吸入管内没有气体积存。启动时应先关闭出口阀门，防 止电机超负荷。停泵时亦应先关闭出口阀门，以防出口管内的流体倒流使叶轮受损。长期停 1  泵，应放出泵内的液体，以免锈蚀和冻裂。 6．工艺流程说明 如流程图3-1所示，离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管 线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过 孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制，LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口 管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。 离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机 开关是PK1，备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数 字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出 口流量调节器FIC及调节阀V4。 图3-1离心泵单元流程图画面 为了节省画面，本仿真软件设定：当事故状态开启备用泵PK2时，相关的所有仪表阀门 默认为属于备用泵。 7．控制组画面 控制组画面（详见图3-2）集中了离心泵系统相关的调节器、指示仪表、手操器及开关。 可以在本画面中完成所有操作。图3-1及图3-2中的控制、指示仪表及阀门说明如下。 2  图3-2控制组画面 （1）指示仪表 PI1离心泵入口压力 FI低位贮水槽入口流量 kg/s MPa PI2离心泵出口压力 MPa m H 离心泵扬程 离心泵效率 N 离心泵电机功率 kW M % （2）调节器及调节阀 LIC低位贮水槽液位调节器 % FIC离心泵出口流量调节器 kg/h V1 V4 低位贮水槽入口调节阀 离心泵出口流量调节阀 （3）手操器 V2 离心泵入口阀 V2B离心泵入口旁路备用阀 V3 V7 离心泵出口阀 离心泵排液阀 （3）开关及快开阀门 V5 离心泵高点排气阀 V6排气排液连通阀 PK1离心泵电机开关 PK2离心泵备用电机开关 8．报警限说明 FIC LIC LIC PI1 离心泵出口流量低限报警 1.0 kg/s 低位贮水槽液位高限报警 80 % 低位贮水槽液位低限报警 20