高速泵注水系统节流孔板的设计

金炜昕 涂欣艳

摘要：由于高速泵有自身的工作范围，因而需要设置节流孔板进行流量调节才能安全运行。以一个实际应用为举例，介绍了如何合理设计一个高速泵的节流孔板装置。

关键词：高速泵；节流孔板；设计

引言

高速泵是一种利用齿轮箱增速，使叶轮达到很高的转速，从而实现较小流量的情况下产生很高扬程的一种泵。它结构简单，工作稳定，转速一般在4500～19000RPM之间，汽蚀性能优越，效率高，特别适合石油化工，电力能源等某些小流量高扬程工作场合。高速泵有其自身的工作范围，任何在其范围之外工作的流量和压力都会对泵的效率和寿命有不良的影响。在电机运转而主管道没有开启或需要关闭时，系统必须要有一个回流设计以保证最小流量，防止损坏[1]。因此在应用高速泵时须要同时配备主回路和再循环管路，通过节流孔板调节流量以保护泵体。

1.高速泵的选型

现有一路燃气轮机喷嘴需要高压注水，参数为扬程300m，从0开始最大流量为12t/h（3.3kg/s）。根据参数要求，应选定放射状叶轮[2]，单级直齿轮增速泵。根据经验高速泵平均效率为40%，计算可知对应电机功率需要28.1kw，取30kw。因此选择GSB-F类泵体，30KW电机驱动，一级增速转速为11400转。泵进口法兰DN50 FF，出口法兰DN40 FF。

从图中可以看出，在为了达到要求设计要求，主管路最大流量超过12t/H。则回流孔板孔径须在5mm以下。而在主管路截止，流量为零时，为了保证高速泵安全运行，回流孔板孔径需要在4.4mm以上才能满足要求。根据高速泵的运行特性[4]，考虑系统安全性，将高压注水系统主管最大流量限制为12t/H，则孔板的最佳尺寸为5mm。

4.结语

本文以实际工程为范例，介绍了一种小流量高扬程场合中高速泵的应用，以及针对泵的应用计算方法。这种手段改变了以往的设计中不能很好地統一主管路输出和最小回流量的要求，不得不选择过高型号泵的问题，完整计算出高速泵运行中各个状态下流量的分配情况，更好地让工程人员选择合适的设备型号，避免浪费。

参考文献：

[1]关醒凡编著.现代泵技术手册[M].宇航出版社，1995，179

[2]卢长增.高速泵的选型[J].河北化工，2008.5，57

[3]GBT2624.2-2006 用安装在圆形截面管道中的差压装置测量满管流体流量[C].中国国家标准化管理委员会

[4]赵晓博，张钦荣等.高速泵工作特性的调整[J].乙烯工业，2001.13，22