離心泵常用的輔助系統(tǒng)（Part5）–最小流量旁路系統(tǒng)

離心泵常用的輔助系統(tǒng)（Part5）–最小流量旁路系統(tǒng)離心泵常用的輔助系統(tǒng)（Part5）–最小流量旁路系統(tǒng)前言每臺(tái)離心泵都有一個(gè)限定的運(yùn)行范圍，一旦超出該范圍運(yùn)行，將會(huì)引起諸如振動(dòng)及噪音的增加、機(jī)封及軸承壽命的下降，甚至造成一些零部件的損壞。最小流量旁路（也稱再循環(huán)）系統(tǒng)的功能便是用來保護(hù)泵的，避免其在最小連續(xù)穩(wěn)定流量以下運(yùn)行。最小流量旁路系統(tǒng)在實(shí)際工程應(yīng)用中，離心泵大部分時(shí)間通常在非最佳效率點(diǎn)（BEP）運(yùn)行，這是正常的。當(dāng)泵持續(xù)或反復(fù)地循環(huán)在明顯低于BEP【例如，（30%-50

%）BEP】的流量區(qū)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)與低流量相關(guān)的問題。在這些低流量區(qū)，泵和系統(tǒng)部件的性能和壽命會(huì)受到負(fù)面的影響。眾所周知，對(duì)于大型的高能泵（例如，鍋爐給水泵）、輸送熱液體的泵、輸送含有固體顆粒液體的泵以及用于低裝置汽蝕余量的泵，低流量問題是最有害的。設(shè)計(jì)良好的最小流量旁路系統(tǒng)能建立一個(gè)充分改善泵和系統(tǒng)性能的環(huán)境。01最小流量旁路系統(tǒng)的功能防止泵因進(jìn)口流量低于最小流量引起過熱、回流（導(dǎo)致泵運(yùn)行不穩(wěn)定）而設(shè)置的從泵出口回到進(jìn)口側(cè)的再循環(huán)系統(tǒng)。02可能出現(xiàn)最小流量的工況以核電站主給水泵為例，下列工況時(shí)，泵會(huì)出現(xiàn)在最小流量以下運(yùn)行：1)

啟泵；2)

停泵；3)

蒸汽發(fā)生器的給水要求低于設(shè)定值；4)

除氧器水位過低。泵可以在最?。ㄟB續(xù)穩(wěn)定）流量工況運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間，但不允許在低于最?。ㄟB續(xù)穩(wěn)定）流量以下連續(xù)運(yùn)行，不過短時(shí)間的瞬態(tài)工況（如啟泵、停泵）是可以接受的。03最小流量旁路系統(tǒng)的組成最小流量旁路系統(tǒng)通常由一只最小流量閥來執(zhí)行此項(xiàng)任務(wù)。最小流量閥常用的開啟/關(guān)閉方式有：1)

靠系統(tǒng)壓力驅(qū)動(dòng)的最小流量閥。2)

通過氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的最小流量閥。以上兩種均屬于自動(dòng)旁路系統(tǒng)。另外，還有一種連續(xù)旁路系統(tǒng)，這種系統(tǒng)通過孔板來提供連續(xù)旁路流量，主要用于那些一直處于最小流量以下運(yùn)行的泵。最小流量閥的上下游通常均配有隔離閥。對(duì)于氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的最小流量閥，當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)失效時(shí)，通常要求閥門處于打開的位置。最小流量閥前（通常為電動(dòng)）隔離閥隨最小流量閥的開啟而開啟、隨其關(guān)閉而關(guān)閉；最小流量閥后（手動(dòng)或電動(dòng)）隔離閥，正常情況下為常開。對(duì)于自動(dòng)旁路系統(tǒng)，最小流量閥通常根據(jù)泵進(jìn)口流量（信號(hào)）進(jìn)行調(diào)節(jié)或開啟/關(guān)閉，使每臺(tái)泵進(jìn)口流量維持在最小連續(xù)穩(wěn)定流量設(shè)定值之上。當(dāng)泵進(jìn)口流量低于設(shè)定值時(shí)，開啟最小流量閥；當(dāng)泵進(jìn)口流量高于設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉最小流量閥。04旁路系統(tǒng)型式及示例最小流量旁路系統(tǒng)的接入點(diǎn)為泵的出口主線與出口止回閥之間，終點(diǎn)通常接至泵的吸入側(cè)，如集液池（鍋爐給水泵為除氧器）。1)

連續(xù)旁路系統(tǒng)圖1為一簡(jiǎn)單的連續(xù)旁路系統(tǒng)，旁路管線從泵出口主線止回閥的上游分支出來，并包括通過計(jì)算而確定規(guī)格的減壓孔板，以提供泵所需的最小流量。旁路線排入到比泵出口壓力低的集液池。旁路也可直接接入泵的入口管線。然而，管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須保證管路中的液體溫度不超過可接受的水平。另外，由于旁路系統(tǒng)的壓降而產(chǎn)生的氣泡會(huì)被導(dǎo)入泵中，這將影響泵的運(yùn)行特性和壽命。如圖所示將旁路支管安裝在排出管線的止回閥之前，可防止在泵完全關(guān)閉時(shí)由工藝系統(tǒng)或并列運(yùn)行的泵反向倒流至集液池或泵。圖1–典型的連續(xù)旁路系統(tǒng)示意圖2)

自動(dòng)旁路系統(tǒng)自動(dòng)旁路系統(tǒng)根據(jù)工藝流量控制旁路流量。工藝和旁路流量的和總是高于保護(hù)泵所需的最小流量。這些系統(tǒng)的兩個(gè)最基本的要素是工藝流量的測(cè)量裝置和旁路流量的控制裝置。與連續(xù)旁路相比，這類系統(tǒng)減少了能耗和泵的需用功率。圖2是建立在流量控制基礎(chǔ)上的典型的自動(dòng)旁路系統(tǒng)圖2-典型的自動(dòng)旁路系統(tǒng)示意圖一圖3-典型的自動(dòng)旁路系統(tǒng)示意圖二05注意事項(xiàng)1)

最小流量閥應(yīng)具備快開功能，以避免泵有損壞的風(fēng)險(xiǎn)；關(guān)閉時(shí)應(yīng)緩慢，以避免水力沖擊。2)

最小流量閥通常要求最小開度不低于10%。當(dāng)閥門開度小于此值時(shí)，最小流量閥的控制特性很差，同時(shí)，閥門的沖刷也很厲害，從而影響其使用壽命。3)

對(duì)于高壓泵，最小流量旁路系統(tǒng)應(yīng)具備多級(jí)減壓功能，以防