构皮滩混凝土预冷系统设计中的氨泵供液研究

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发布时间：2021-09-16

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构皮滩混凝土预冷系统设计中的氨泵供液研究
张骏，龙慧文，李红丽
(长江勘测规划设计研究院施工设计处，湖北武汉430010)
摘要：介绍了构皮滩混凝土预冷系统中采用氨泵供液的基本原理和特点。利用低压循环贮液器将采自调节站
的高压液氨进行循环处理，具有传热效率高，安装操作简单，安全可靠的优点。氨泵供液设计中低压循环贮液
器的安装高度应满足液面与氨泵吸入口保持一定偏差，在构皮滩冷却系统中，其最低液限高于氨泵中心线3
m。同时，针对构皮滩混凝土预冷系统中氨泵供液遇到的具体安装问题，提出设置旁通阀来对氨泵供液系统
进行安全性保护等措施。
关键词：氨泵；循环处理；混凝土预冷系统；旁通阀；构皮滩水电站
中图法分类号：TV43 文献标志码：A
1 氨泵供液系统原理
在采取氨制冷的混凝土预冷系统设计中，应用最
为广泛的供液方式是氨泵供液。构皮滩混凝土预冷系
统中采用的就是氨泵供液系统。
在氨泵供液系统中，来自调节站的高压液氨经节
流阀调控后进入低压循环贮液器，由氨泵送入空气冷
却器或片冰机等蒸发设备。在蒸发设备中，部分液体
蒸发成为气体，气一液两相流体经回气管返回低压循
环贮液器，再在低压循环贮液器中分离。气体从上方
被压缩机吸走，液体在下层进入氨泵进行再循环。氨
泵供液系统具有传热效率高，系统安装操作简单，安全
可靠等优点。
2 氨泵供液设计中的关键问题
氨泵是氨泵供液系统中的重要设备。氨泵的主要
形式有齿轮式、叶轮式和屏蔽式3种。叶轮式和屏蔽
式都是速度型的离心泵。而屏蔽泵因其结构简单，使
用寿命长，在目前水利水电工程混凝土预冷系统中被
普遍采用。构皮滩混凝土预冷系统设计也是使用的屏
蔽泵。氨泵供液系统的管路连接如图1所示。
低压循环贮液器中需要保证一定的液面高度，以
保证氨泵吸入口的流量。按照《冷库设计规范》的规
定，氨泵吸入口a处应有不小于0．5 m液柱的裕度。
但当氨泵工作，氨液经过低压循环贮液器的出液
管进入氨泵时，如果作用于氨泵吸入口的压力低于氨
液实际温度下的饱和压力，氨液即蒸发变成气泡。这
些气泡随液氨进入氨泵的出口段，因出口段压力较高，
气泡随即破灭，就会在局部形成高频率、高冲击力的水
击，不断地冲击泵内部，特别是泵的叶轮，使其表面成
为蜂窝或海绵状，即氨泵的气蚀现象。为防止氨泵的
气蚀，在氨泵的吸人口需保证一定的压力，称为氨泵的
气蚀余量(NPSH)。
图1 氨泵供液管路示意
为此确定低压循环贮液器的安装高度时，在克服
沿程管道的阻力且氨泵入口处能满足规范中要求的压