关于水厂取水泵汽蚀问题的实践与探讨

关于水厂取水泵汽蚀问题的实践与探讨250科技创业家TECHNOLOGICALPIONEERS理论研究科技创业家2011NO.08TECHNOLOGICALPIONEERS1引言随着佛山市三水区经济的快速发展，需水量迅速增长。2007年，为扩大石塘水厂产能，安装了一条新的输水管道，同时一级泵房更换了一台大流量的取水泵。2007年11月～2008年1月中旬，北江进入枯水期，2008年北江遭遇百年罕见的枯水位，１月份以来，北江流域持续干旱少雨，北江清远水位在3.8米左右波动，航道水深仅0.7米至1.2米[1]。经过一段时间的运行，水泵振动量逐渐较大，噪声越来越大，拆开泵壳发现，叶轮已严重破损。通过分析，这是明显的水泵汽蚀现象。经过研究，决定将原管径为DN500吸水管道放大至DN800，并将吸水管道垂直放深20cm，加大吸水口的淹没深度[2]。经过一年的试运行，取水泵运行良好，再无发生汽蚀的现象。下文探讨水泵汽蚀问题的分析研究方法。2取水泵汽蚀原因分析查《水泵与水泵站》，当水泵运行时实际的总汽蚀余量Hsv小于水泵额定的必须汽蚀余量Hs，那么水泵就会发生汽蚀现象[3]。本工程实例中，石塘水厂一级泵站500S22型取水泵额定的必须汽蚀余量Hs=5.1m。而实际水泵运行时实际的总汽蚀余量Hsv却只有5.055m，甚至更低达4.602m。因此，为了使水泵运行时不发生汽蚀的现象，就要保证水泵实际运行时的总汽蚀余量Hsv大于必须汽蚀余量Hs。查《水泵与水泵站》，水泵实际运行时的总汽蚀余量Hsv=ha-hva-∑hs-Hss。其中ha代表吸水井实际水温时的饱和蒸气压力；hva代表吸水井表面大气压力；∑hs代表吸水管路的水头损失之和；Hss代表水泵吸水地形高度，即安装高度。众所所周，ha、hva、Hss均是定值，无法改变。由此可知，要增大水泵实际运行时的总汽蚀余量Hsv，只能通过减少∑hs，即吸水管路的水头损失之和。查《水力学》，吸水管路总水头损失∑hs=∑hf+∑hl，其中∑hf代表局部水头损失；∑hl代表管道沿程损失[4]。而局部水头损失∑hf=∑*v2/2g，代表水管磨阻系数；v代表水管中水的流速；g代表重力系数；其中和g是定值。只有降低改变水管中水的流速v，才能减少局部水头损失∑hf。而降低流速v，却又保证单位时间内通过固定流量的方法，只能是选择更大管径的水管。管道沿程损失∑