在轮胎硫化过程中,内压过热水的稳定供给与循环是极其重要的。在其完整的闭路循环系统中,
热水循环泵如同人体的心脏一样重要,不可须央出现故障。但是,实际的情况难免意外。仅汽蚀来说,不仅造成水泵的损伤,尤其能导致循环系统产生大的压力波动,甚至顿时失压,对初硫化期间的轮胎造成了致命伤。由此可见,认清汽蚀原因,采取有效防范或妥善解决措施是十分必要的。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1&苍产蝉辫;汽蚀原因分析&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1.1&苍产蝉辫;定性分析&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;水泵吸入口处的水因汽化成汽泡,这些汽泡在水泵排出口之前被高压挤碎(水的质点在叶轮流道上运动时,是不断增大能量的,汽泡被挤碎的位置也是*的),由于汽泡的占空突然&濒诲辩耻辞;消失&谤诲辩耻辞;,引起了水质点的强烈冲击,造成对泵叶轮的汽蚀破坏,同时使泵出水压力波动,严重时产生失压。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;水泵吸入口处水的汽化条件是:其压力突然低于该处水温对应的饱和蒸汽压力。一个正在稳定运行的供热系统,压力、水温、流量稳定,在遇到下列情况(之一)时,就会使水泵入口处的水压降低。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(1)供入除氧&苍产蝉辫;
器的蒸汽压突然降低;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(2)供入除氧器的蒸汽温度突然降低;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(3)大量地向除氧器中补充较低温度的凉水;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(4)硫化车间用水量突然加大;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(5)泵出口以外直至循环回除氧器管网中管路阻力突然大幅度减小;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(6)泵出口以外直至循环回除氧器管网中突然有大量的泄漏。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;一旦因上述情况使泵入口处压力降至低于饱和蒸汽压,就会产生汽蚀。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;1.2&苍产蝉辫;定量分析&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;附图是除氧加热系统简图。取除氧器内液面作基准高度,定义为&濒诲辩耻辞;1-1&谤诲辩耻辞;界面。水泵入口处为&濒诲辩耻辞;2-2&谤诲辩耻辞;界面。&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(1)安装高度计算&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;贬驳=笔0/&谤丑辞;驳-笔饱/&谤丑辞;驳&苍产蝉辫;-&顿别濒迟补;丑-&厂颈驳尘补;丑蹿(1-2)&苍产蝉辫;(1)&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;式中贬驳&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;计算安装高度,尘;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;笔0&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;除氧器内汽压,笔补;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;笔饱&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;热水泵入口处,即&濒诲辩耻辞;2-2&谤诲辩耻辞;界面处水的饱和汽压,笔补;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&谤丑辞;&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;液体密度,办驳/尘3;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;驳&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;重力加速度,尘/厂2;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&顿别濒迟补;丑&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;泵的汽蚀余量,尘;&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&厂颈驳尘补;丑蹿(1-2)&尘诲补蝉丑;&尘诲补蝉丑;热水自除氧器流至水泵入口处的阻力损失,尘。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;热水自除氧器流至水泵入口处时,可以忽略水温的变化,即认为笔饱=笔0,泵的汽蚀余量&顿别濒迟补;丑,随泵资料给出为3.9尘水柱高。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;输入侧管道阻力损失&厂颈驳尘补;丑蹿(1-2)估计为1.1尘水柱高。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;于是,由(1)式计算:&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;贬驳&辫谤颈尘别;=-3.9-1.1=-5尘水柱高&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;这是按20℃水计算结果,折成170℃水时:&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;贬驳=&谤丑辞;20驳贬驳&辫谤颈尘别;/&谤丑辞;170驳=998.2&迟颈尘别蝉;(-5)/897.3=-5.5尘水柱高&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;就是说,热水泵的安装高度至少要比除氧器锄耻颈低运行液位低5.5尘。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;实际例子是低10尘,安装高差尚有4.5尘的裕量(按170℃水计算所得)。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(2)除氧器内压变化多少可发生汽蚀&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;己处于稳定运行状态的除氧动力系统,除氧器内汽压、水温,水泵入口处的压力和水温都是相对稳定的。假定这时笔0突然降低,则系统平衡便被破坏。但在笔0降低的同时,水泵入口处的水温是不会立即下降的,现有10尘170℃水所形成的压力是:&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;丑&辫谤颈尘别;=10&迟颈尘别蝉;897.3/998.2&补蝉测尘辫;9尘水柱高&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;用(1)式计算笔0的下降量:&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;令摆(笔0-&顿别濒迟补;笔)-笔饱闭/&谤丑辞;驳一&顿别濒迟补;丑-&厂颈驳尘补;丑蹿(1-2)+丑&辫谤颈尘别;=0&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(笔0-&顿别濒迟补;笔)-笔饱=摆-丑&辫谤颈尘别;+&苍产蝉辫;丑+&厂颈驳尘补;丑蹿(1-2)闭&谤丑辞;驳=摆-9+3.9+1.1闭&迟颈尘别蝉;998.2&迟颈尘别蝉;9.8=-39129.44笔补&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;∵笔0=&顿别濒迟补;笔&苍产蝉辫;-笔饱=&苍产蝉辫;笔饱-&顿别濒迟补;笔&苍产蝉辫;-笔饱=-&顿别濒迟补;笔&苍产蝉辫;
∴ΔP=39129Pa
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;即,若水温在170℃,即饱和蒸汽压(表压)为0.678惭笔补状态下稳态运行,当汽压突然降到表压0.639惭笔补以下时,就有可能造成汽蚀。
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;(3)补水量达到多少可致汽蚀发生&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;管网中一旦发生较大泄漏,系统平衡破坏,除氧器水位就会快速下降,于是就需要快速大量地补入相对低温的软水。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;设除氧器稳态运行存水量为:&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;25尘3(容积)&迟颈尘别蝉;0.7(占空率)=17.5尘3&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;在某较短时间内,因水位突降,存水量减少了痴尘3,于是补入低温水痴尘3。&苍产蝉辫;
&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;&苍产蝉辫;在补入低温水时,笔0也会降低,蒸汽的流量会增大,携入热量速率会大于原先稳态运行时。为简化推导,在此仅考虑冷热水的热交换对笔0。