铝厂稀释泵出力不足原因分析及现场改造设计何彦书

铝厂稀释泵出力不足原因分析及现场改造设计何彦书

何彦书

冀中能源集团石家庄工业泵厂有限公司河北050100

摘要：详述稀释泵现场工况及管路布置，分析泵出力不足原因，通过设计计算，提出切实可行的改造方案，达到良好的效果，保证稀释泵在溶出系统安全稳定运行。

关键词：稀释泵;出力不足;汽化压力;装置扬程;改造设计

一、现场情况

河南某铝厂溶出系统选用石家庄工业泵厂有限公司两台300D-A60型单壳体渣浆泵作为其稀释泵，一用一备。具体选型参数：流量Q=950-1050m3/h，扬程H=21-25m，浆体比重γ=1.5-1.6，泵转速n=710rpm，CL皮带传动，配用电机Y355L1-6/220kW/380V变频电机。

泵调试时，用户反映泵出力不足，单台泵运行不能满足生产要求。为避免溢槽，两台泵要同时运行，没能达到一用一备的系统设计要求。

二、原因分析

经过与用户沟通了解以及现场勘测管路后发现：

1）浆液为铝酸钠溶液，浆液温度105℃-110℃；浆液稀释槽规格φ5m×8m，入料口高度6m，溢流口高度8m；运行液位≤2.5m。

2）泵吸入管路上的Y型料浆阀阀芯直径φ250mm，小于泵进口直径φ350mm，造成“节流”效应，使泵吸入不畅，吸入阻力大。

3）现场管路系统是原来配备200ZJ-A65型渣浆泵的管路系统，提产技改处理量加大后管路没有做相应的调整，管路水力损失加大。管路具体情况如下：

吸入管路：从稀释槽到泵入口管总长L=2m，管路通径DN=336mm，常开Y型料浆阀门一个，阀芯直径φ250mm。

出口管路：管路总长L=392m，DN=336mm，高差13.5m，90°弯头8个，φ300/φ336渐粗变径管一个。

初步分析由于浆液温度高、倒灌高度低及吸入管路阻力大，造成系统的装置汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量，导致泵产生汽蚀；再加上系统装置扬程高于泵扬程，造成泵在偏小流量运行。

三、设计计算

由式（3）、式（4）计算得：

系统装置扬程Hz=13.5+15.4=28.9m

综合以上计算结果可知，造成稀释泵出力不足原因与初步分析原因一致，与用户现场情况基本吻合。

四、现场改造及效果

根据分析结果和用户现场实际情况，对系统进行了如下改造：

1、提高浆液倒灌高度。就现有稀释槽高度，将倒灌高度保持在4.5-5m。

2、将吸入管路上的Y型料浆阀改为闸阀，增大管路过流面积，减小了阀门的阻力损失，使泵吸入顺畅。

3、提高泵的转速，使泵扬程与系统装置扬程相匹配。将泵和电机的传动比改为1:1，将电机的频率控制在45Hz左右。

经过以上改造，解决了泵的汽蚀问题，稀释泵运行稳定，流量、扬程满足了系统工艺要求，实现了稀释泵一用一备的系统设计要求，保障了工艺系统的安全运行。

五、结语

通过以上事例可知，在渣浆泵选型时，要考虑系统管路与泵的匹配性，要准确计算系统装置扬程，充分考虑装置的汽蚀余量，保证装置汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量。只有这样才能使泵与工艺系统很好地融合，才能保证整个工艺系统的稳定、安全运行。

参考文献

[1]关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：中国宇航出版社，1995.

[2]全国化工设备设计技术中心站机泵技术委员会.工业泵选用手册[M].北京：化学工业出版社，1998.