一种防止离心泵汽蚀的系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种离心泵领域，特别是涉及一种防止离心泵汽蚀的系统。


背景技术：

2.除氧水经过蒸汽热力除氧器后进入除氧水罐，除氧水罐除氧水温度控制在102
±
2℃，除氧水罐内除氧水经高速离心泵加压后进入蒸汽发生设备。为了保持除氧器有效的蒸汽热力除氧效果，通过负反馈回路实现自动控制除氧器的进水分配器下方水汽混合段的压力，但是由于收到蒸汽压力、进水流量、进水压力变化的影响，水汽混合段的压力无法得到平稳控制，除氧水罐压力也大幅波动，压力过高水封击穿，压力过低除氧水温度过低，最终诱发高速离心泵叶轮及导轮发生汽蚀损坏。


技术实现要素：

3.鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种防止离心泵汽蚀的系统，用于解决现有技术中离心泵汽蚀的问题。
4.为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种防止离心泵汽蚀的系统，包括热力除氧器、除氧水罐、离心泵，所述除氧水罐设于所述热力除氧器的下部，所述除氧水罐内部设有水封，所述除氧水罐顶部设有测压点，所述除氧水罐底部通过第一管道与离心泵连通，所述热力除氧器还设有待除氧水进口和除氧蒸汽进口。
5.优选地，还包括以下技术特征的至少一项：
6.1)所述热力除氧器的顶部设有第一阀门；
7.2)所述待除氧水进口外接有除氧水进水第二管道以输入待除氧水，所述除氧蒸汽进口外接有除氧蒸汽第三管道以输入除氧蒸汽，所述第三管道包括有主管道，所述主管道沿除氧蒸汽输入方向依次设有第一管段、第二管段、第三管段，所述第二管段上设有第二阀门，所述第一管段与第三管段之间设有支管道；所述第一管段与第二管段之间设有第三阀门，所述第二管段与第三管段之间设有第四阀门，所述支管道上设有第五阀门；
8.4)所述的待除氧水进口设于除氧蒸汽进口的上方。
9.优选地，所述系统还包括溢流口地漏，所述水封一端与第二管道连通，另一端与溢流口地漏连通。
10.优选地，所述除氧水罐还设有稳压气体进口，所述稳压进口外接有第四管道以输入稳压气体。
11.优选地，所述第四管道沿稳压气体输入方向依次设有第六阀门、稳压气体限流孔板、第七阀门。
12.优选地，所述系统包括液位计，所述液位计设于除氧水罐的侧面。
13.如上所述，本实用新型的一种防止离心泵汽蚀的系统，具有以下有益效果：
14.1)本实用新型将除氧器的水汽混合段测压点改为除氧水罐顶部汽相测压点，除氧水罐体压力间接控制改为直接控制，由于蒸汽的出路就是热力除氧器，所以在保证除氧的
同时，消除了除氧水罐体压力间接控制大幅波动的弊端。
15.2)本实用新型使用0.2-0.5mpa的饱和蒸汽，除氧水罐压力自控较通常使用1.0mpa饱和蒸汽时要平稳的多，同时，由于控制阀前后差压仅为使用1.0mpa饱和蒸汽时差压的1/3，所以在饱和蒸汽进入量差不多的情况下，控制阀的开度要大得多，控制阀有效调节的稳定性大幅增加，基本上杜绝了水封击穿的现象。
16.3)本实用新型在除氧水罐顶部气相部位注入一路低压稳压气体，抑制了在升压过程中饱和蒸汽过量导致水温过高的现象，有效实现升压不升温的效果。
附图说明
17.图1显示为本实用新型的防止离心泵汽蚀的系统的示意图。
18.元件标号说明
[0019]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
热力除氧器
[0020]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
除氧水罐
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水封
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测压点
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第一管道
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离心泵
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待除氧水进口
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除氧蒸汽进口
[0027]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一阀门
[0028]
10
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第二管道
[0029]
11
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第三管道
[0030]
12
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主管道
[0031]
121
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第一管段
[0032]
122
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第二管段
[0033]
123
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第三管段
[0034]
13
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第二阀门
[0035]
14
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支管道
[0036]
15
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第三阀门
[0037]
16
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第四阀门
[0038]
17
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第五阀门
[0039]
18
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稳压气体进口
[0040]
19
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第四管道
[0041]
20
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第六阀门
[0042]
21
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稳压气体限流孔板
[0043]
22
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第七阀门
[0044]
23
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液位计
具体实施方式
[0045]
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0046]
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0047]
如图1所示，本实用新型提供一种防止离心泵汽蚀的系统，其特征在于，包括热力除氧器1、除氧水罐2、离心泵6，所述除氧水罐2设于所述热力除氧器1的下部，所述除氧水罐2内部设有水封3，所述除氧水罐2顶部设有测压点4，所述除氧水罐2底部通过第一管道5与离心泵6连通，所述热力除氧器1还设有待除氧水进口7和除氧蒸汽进口8。
[0048]
本实用新型中热力除氧器1安装在除氧水罐2的顶部，饱和蒸汽与待除盐水在热力除氧器1的填料层内逆向均匀接触，使待除氧水的温度上升，于是汽提出待除氧水中的溶解氧，有效降低除盐水中氧含量。
[0049]
本实用新型中所述除氧水内部设有水封3，一是起到维持除氧水罐2处于10-20kpa的正压状态，不让除氧水罐2内的待除氧水沸腾。二是由于除氧水罐2设计承压较低(≯100kpa)，水封3起到安全阀的作用，水封3的击穿值(相当于安全阀的起跳值)为30kpa。
[0050]
本实用新型中所述除氧水罐2顶部设有测压点4，由于蒸汽的出路就是热力除氧器1，所以在保证除氧的同时，消除了除氧水罐2体压力间接控制大幅波动的弊端。
[0051]
优选地，该系统中所述热力除氧器1的顶部设有第一阀门9，第一阀门9与外界连通，通过控制阀门放空热力除氧器1中的气体。所述待除氧水进口7外接有除氧水进水第二管道10以输入待除氧水，所述除氧蒸汽进口8外接有第三管道11以输入除氧蒸汽；所述的待除氧水进口7设于除氧蒸汽进口8的上方。所述第三管道11包括有主管道12，所述主管道12沿除氧蒸汽输入方向依次设有第一管段121、第二管段122、第三管段123，所述第二管段122上设有第二阀门13，所述第一管段121与第三管段123之间设有支管道14；所述第一管段121与第二管段122之间设有第三阀门15，所述第二管段122与第三管段123之间设有第四阀门16，所述支管道14上设有第五阀门17。
[0052]
更优选地，本系统还包括溢流口地漏，所述水封3一端与第二管道10连通，另一端与溢流口地漏连通，水封要维持液封必须要不间断小流量补水(弥补蒸发带来的损耗)，而且水封3要保持一个固定高度的水位，水位的高度决定了其击穿压力设定值(相当于安全阀的起跳值)，而水封3溢流口的高度决定了水封3固定水位的高度，溢流口地漏18是给水封3溢流口一个安全出路，让多余的补水从溢流口返回到污水井。
[0053]
本实用新型中，所述除氧水罐2还设有稳压气体进口18，所述稳压进口外接有第四管道19以输入稳压气体。稳压气体常用性质稳定的气体，如氩气或氮气。本实用新型中为了解决高速离心泵6汽蚀，有两个方向：一是降低待除氧水温度，二是提高罐体压力。降低待除氧水温度除了影响除氧效果，让发汽设备发生氧腐蚀，低温也会给后续流程上锅炉省煤器
带来露点腐蚀风险。但是提高除氧水罐2压力就是提高除氧蒸汽用量，必然会造成待除氧水温度同步提高，这又给高速离心泵6带来汽蚀的风险。将除氧蒸汽1.0mpa饱和蒸汽改为0.2-0.5mpa饱和蒸汽时，依旧热量过剩，在除氧器进水量比较低阶段，吸收不了大量蒸汽时，除氧水罐2压力飙升继而击穿水封3，于是罐体与大气连通，高速离心泵6入口压力同步降低，诱发汽蚀。同样在使用0.2-0.5mpa蒸汽的同时依然存在除氧水温度较高的情况(105℃)，本实用新型将稳压气体通入除氧水罐2顶部，目的是在维稳除氧水罐2压力的前提下，减少蒸汽用量，有效实现提压不提温，最终创造出不利于高速离心泵6汽蚀、又满足装置其他工况所需的工艺条件。
[0054]
本发明将除氧蒸汽1.0mpa饱和蒸汽改为0.2-0.5mpa饱和蒸汽，除氧水罐压力自控较使用1.0mpa饱和蒸汽时要平稳的多，具体来说，除氧蒸汽可用0.5mpa饱和蒸汽与1.0mpa饱和蒸汽，看其热焓值差异不大，所以两者都能满足除氧水的热力除氧要求。经过粗略计算，本装置将35～45t/h除氧水加热至100℃大致需要3～4t/h的饱和蒸汽，通过实操比对，使用0.5mpa饱和蒸汽(实际为0.35mpa饱和蒸汽)时，除氧水罐压力自控较使用1.0mpa饱和蒸汽时要平稳的多，也就是在使用1.0mpa饱和蒸汽时，除氧水罐的水封经常容易被击穿，一旦击穿会加剧离心泵的汽蚀现象。使用1.0mpa饱和蒸汽容易造成水封击穿的原因是：由于除氧水罐的压力控制在10～20kpa，1.0mpa的饱和蒸汽压力为1000kpa，压力控制阀前后差压很大，控制阀的开度很小，当除氧水进水量变化引发除氧水罐压力波动时，控制阀稍微开大一点就会造成大量蒸汽进入除氧器及除氧水罐，罐体压力＞30kpa时，水封就击穿。
[0055]
然而用0.2-0.5mpa的饱和蒸汽除氧时，由于控制阀前后差压仅为使用1.0mpa饱和蒸汽时差压的1/3，所以在蒸汽进入量差不多的情况下，控制阀的开度要大得多，控制阀有效调节的稳定性大幅增加，基本上杜绝了水封击穿的现象，0.5mpa和1.0饱和蒸汽的热力学数据如下：
[0056]
蒸汽种类实际压力实际温度热焓值0.5mpa饱和蒸汽0.35mpa159.1℃2732kj/kg1.0mpa饱和蒸汽1.0mpa179.8℃2777kj/kg
[0057]
本实用新型中，所述第四管道19沿稳压气体输入方向依次设有第六阀门20、稳压气体限流孔板21、第七阀门22，稳压气体孔板限流的作用是防止注入除氧水罐2的稳压气体量受到稳压气体压力、除氧水罐2压力的影响。另外稳压气体限流孔板21安装在在两阀之间，可以在线更换，以适应不同处理量下工况的需求，可以用10
±
5mm孔板，例如，可以是5mm，6mm，7mm，8mm，9mm，10mm，11mm，12mm，13mm，14mm，15mm。稳压气体流量在50
±
25nm3/h的稳压气体限流孔板21，例如，可以是25nm3/h，30nm3/h，35nm3/h，40nm3/h，45nm3/h，50nm3/h，55nm3/h，60nm3/h，65nm3/h，70nm3/h，75nm3/h。
[0058]
优选地，本实用新型包括液位计23，所述液位计23设于除氧水罐2的侧面，用于观察除氧水罐2的水位，控制除氧水罐2液位在其高度的50％-70％。
[0059]
实施例1
[0060]
将待除氧水及1.0mpa的饱和蒸汽输入热力除氧器1内混合，控制除氧水罐2的压力为25kpa，带除氧水的进水量为42t/h，除氧水罐2的水位在其高度的60％处，控制第二阀门13，第三阀门15，第四阀门16为其开度的8％，饱和蒸汽与待除氧水在热力除氧器1的填料层内逆向均匀接触除氧，汽提出待除氧水中的溶解氧，获得除氧水，除氧水的温度为109.3℃，
再将除氧水在除氧水罐2中经离心泵6输出。
[0061]
实施例2
[0062]
将待除氧水及0.5mpa的饱和蒸汽输入热力除氧器1内混合，控制除氧水罐2的压力为25kpa，带除氧水的进水量为42t/h，除氧水罐2的水位在其高度的60％处，控制第二阀门13，第三阀门15，第四阀门16为其开度的48％，饱和蒸汽与待除氧水在热力除氧器1的填料层内逆向均匀接触除氧，汽提出待除氧水中的溶解氧，获得除氧水，除氧水的温度为109℃，再将除氧水在除氧水罐2中经离心泵6输出。
[0063]
从实施例1、2可以看出，在保证除氧水器压力一样的情况下，将1.0mpa的饱和水蒸汽换为0.5mpa的饱和水蒸汽时，除氧水的温度会下降，有利于防止离心泵6汽蚀。
[0064]
实施例3
[0065]
将待除氧水及1mpa的饱和蒸汽输入热力除氧器1内混合，同时，通入50nm3/h的低压氮气，控制除氧水罐2的压力为25kpa，带除氧水的进水量为42t/h，除氧水罐(2)的水位在其高度的60％处，控制第二阀门13，第三阀门15，第四阀门16为其开度的6％，饱和蒸汽与待除氧水在热力除氧器1的填料层内逆向均匀接触除氧，汽提出待除氧水中的溶解氧，获得除氧水，除氧水的温度为104℃，再将除氧水在除氧水罐2中经离心泵6输出。
[0066]
从实施例1、3可以看出，在保证除氧水器压力一样的情况下，通入饱和低压氮气进行分压，除氧水的温度会下降，有利于防止离心泵6汽蚀。
[0067]
实施例4
[0068]
将待除氧水及0.5mpa的饱和蒸汽输入热力除氧器1内混合，同时，通入50nm3/h的低压氮气，控制除氧水罐2的压力为25kpa，带除氧水的进水量为42t/h，除氧水罐2的水位在其高度的60％处，控制第二阀门13，第三阀门15，第四阀门16为其开度的48％，饱和蒸汽与待除氧水在热力除氧器1的填料层内逆向均匀接触除氧，汽提出待除氧水中的溶解氧，获得除氧水，除氧水的温度为109℃，再将除氧水在除氧水罐2中经离心泵6输出。
[0069]
从实施例2、4可以看出，在保证除氧水器压力一样的情况下，通入低压氮气，同时将1.0mpa的饱和水蒸汽换为0.5mpa的饱和水蒸汽时，可明显的降低除氧水的温度，有利于防止离心泵6汽蚀。
[0070]
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0071]
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。