汽蚀余量和泵的安装高度的关系

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泵的安装高度和汽蚀余量的关系

泵的安装高度和汽蚀余量的关系

泵的安装高度和汽蚀余量的关系1. 泵的基本概念首先,咱们得搞清楚“泵”是什么。

简单来说,泵就是一种用来移动液体的机器,想象一下,像你家里的水龙头,它的工作原理就像泵一样,把水从地下抽上来。

而泵的“安装高度”就是指泵的进水口和水源之间的高度差,通常用来衡量泵的有效工作范围。

你想象一下,如果泵的位置高高在上,而水源在下面,它就得拼命往上抽水,压力得大得吓人。

2. 汽蚀余量的神秘面纱2.1 什么是汽蚀?那么,什么是汽蚀余量呢?这是个听起来有点吓人的术语,其实就是指泵在工作过程中,液体压力低到让液体变成气泡的那种状态。

就好比你喝可乐,瓶子里突然冒出很多气泡,你以为是可乐在开party,其实那是气泡的形成。

泵在运行的时候,如果出现汽蚀,不仅会让工作效率降低,还可能导致泵的损坏,真是个麻烦。

2.2 汽蚀余量与安装高度的关系而且,这汽蚀余量跟泵的安装高度关系密切。

高度越高,泵的工作压力就越低,导致汽蚀的风险也就越大。

说白了,泵越高,越容易“抽风”,气泡就像蚊子一样飞出来,真是让人心烦。

所以,在选择泵的安装高度时,得考虑到这一点,不能盲目追求高大上,最后把自己搞得一团糟。

3. 如何选择合适的安装高度3.1 计算汽蚀余量那咱们该如何选择合适的安装高度呢?首先,得计算一下汽蚀余量。

这个过程可不是随便算算就完事的,得考虑泵的类型、液体的特性、工作条件等一系列因素。

如果你觉得这个计算麻烦,不妨借助一些工具,省时省力。

记得,汽蚀余量要大于零,才能确保泵能够稳定工作,否则就别怪泵跟你“闹别扭”了。

3.2 安装高度的实际案例再来给你讲个小故事,之前有个朋友家里装了个泵,心想着越高越好,结果一装好,泵就开始“咕咕”叫,液体根本上不来,差点把他气得跳脚。

后来请了专业人士一看,发现泵的安装高度太高了,根本达不到有效的汽蚀余量。

最后,重新调整高度,结果泵就像换了个新机器,水流畅通无阻,朋友也是松了一口气,真是个成功的转折。

4. 小结总之,泵的安装高度与汽蚀余量的关系就像你我生活中的那些小细节,忽视了可就麻烦大了。

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量[]基本概念泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

单位用米标注,用(NPSH)r。

吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。

吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。

[]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。

把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体xx,不能正常工作。

[]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。

泵的汽蚀余量和安装高度计算

泵的汽蚀余量和安装高度计算

泵的汽蚀余量和安装高度的计算一、气蚀的发生过程液体汽化时的压力称为汽化压力(饱和蒸汽压力),液体汽化压力的大小和温度有关,温度越高,由于分子运动更剧烈,其汽化压力越大。

20℃清水的汽化压力为,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。

可见,一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。

液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生气泡,把这种产生气泡的现象称为气蚀。

气蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以至破灭。

这种压力上升,气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。

为保证泵不汽蚀,泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。

浅释如下:当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时,以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压,则液体会在泵进口处沸腾汽化,在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间,随着泵旋转,气泡进入高压区,由于压差的作用,气泡受压破裂而重新凝结,在凝结的一瞬间,质点互相撞击,产生了很高的局部压力,如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结,则液体质点就象无数小弹头一样,连续击打在金属表面,使金属表面产生裂纹,甚至局部产生剥落现象,使叶轮表面呈蜂窝状,同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中,借助气泡凝结时放出的热量,使金属受到化学腐蚀作用,上述现象即为汽蚀。

汽蚀现象产生时,泵将产生噪音和振动,使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降,同时加速了材料的损坏,缩短了机件的使用寿命,因此,必须限制泵的吸入高度,防止液体大量汽化,以免发生汽蚀现象。

一台泵在运转中发生了气蚀,但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀,这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。

反之,同一台泵在某一条件下(如吸上高度7米)使用发生气蚀,改变使用条件(如吸上高度5米)则不会发生气蚀,这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。

这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr(又称必需的净正压头)和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa(又称有效的净正压头).二、泵安装高度的计算:泵之所以吸上液体,是因为叶轮旋转在叶轮进口造成真空,吸入液面的压力P0把液体压入泵的结果。

离心泵的安装高度允许汽蚀余量法

离心泵的安装高度允许汽蚀余量法
知 p 0 =l00kPa,h =2.0m, hf122m
H gp g 0p g v h H f,0 1
1 0 10 0 1 .3 0 2 1 4 00 2 .0 0 2 0 5 .0 m 4 9.1 8 9 .8 81
因此,泵的安装高度不应高于5.04m
课堂小结
1、离心泵汽蚀现象产生的原因; 2、排除离心泵汽蚀现象的措施; 3、离心泵安装高度的确定。5、下列说法正确的是( )
A、灌泵是为了防止汽蚀现象的发生 B、气缚是离心泵的正常现象 C、降低泵的安装高度时为了防止汽蚀
现象的发生
D、汽蚀是离心泵的正常现象
6、某泵在运行的时候发现有汽 蚀现象应( )
A、停泵,向泵内管液 B、降低泵的安装高度 C、检查进口管路是否漏液 D、检查出口管阻力是否过大
书面作业
1、阐述离心泵汽蚀现象产生的原 因及排除的措施
2、使用某离心泵在海拔1500m的 高原上将水从敞口贮水池送入某 设备中,设当地大气压为 8.6mH2O,水温为15℃,工作 点下流量为60m3/h,允许汽蚀 余量为3.5m,吸入管路的总阻 力损失为2.3 mH2O。试计算允 许安装高度。
uk2 2g
Hf
,1k
由离心泵允许安装高度方程, 又可得到
H g p 0 g p 1 2 u 1 g 2 H f , 0 - 1 p g 0 (p g 1 2 u 1 g 2 p g v ) p g v H f , 0 1

Hgpg 0 hpg v Hf,01 ——离心泵允许安装高度方程
(一)离心泵的汽蚀现象
3、预防措施
根据气蚀现象的定义, 易知泵内发生气蚀的临界条件是叶
轮入口附近最低压强等于液体的饱和蒸汽压,
为避免发生汽蚀,应该使p1>pv

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量[]基本概念泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

单位用米标注,用(NPSH)r。

吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。

吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。

[]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。

把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体xx,不能正常工作。

[]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。

泵汽蚀余量

泵汽蚀余量

汽蚀余量有两个概念:我们一般讲的汽蚀余量,是“有效汽蚀余量”,与泵的安装方式有关,它是指流体经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量,是可利用的气蚀余量,属于“用户参数”;另一个,我们称为“临界的气蚀余量”,也称“必需的气蚀余量”,它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,属于“厂方参数”。

前者,越大,泵系统性能越好;后者,越小,泵的吸入性能越好。

即:不易发生气蚀。

实际情况证明,叶轮吸人过程中最低压力点是在叶片人口稍后的某断面处.为了避免离心泵发生汽蚀,应使叶片人口处的最低液流压力PK大于该温度下的液体饱和蒸汽压Pt,即在水泵入口K处的液流具有的能头除了要高出液体的汽化压力Pt外,还应当有一定的富余能头.这个富余能头称为泵装置的有效汽蚀余量,用符号△Ha表示.吸人装置能量平衡示意图可知,从由吸液缸液面至泵人口的能量平衡方程可写为:△Ha=(PA-P1)/ρg-HG- Ha-s式中PA——吸人缸液面上的压力;Pt——输送温度下液体的饱和蒸汽压;ρ——液体的密度;Hg——泵安装高度(泵轴中心和吸人液面垂直距离);Ha-s——吸人管路内的流动损失.液流从泵人口流到叶轮内最低压力点K处的过程中,不仅没有能量加入,而且还需克服这段流道内的局部阻力损失.这部分能量损失,称为泵必须的最小汽蚀余量,用符号△hr,表示.在泵人口到K点的能量平衡方程,并简化可得Ps/ρ-Pt/ρ+CS2/2=λ1C0/2+λ2W02/2式中 Cs——吸人池流速,一般为零;C0——叶轮人I=1处的平均流速;W0——叶轮人口处液流的相对速度;λ1——与泵人口几何形状有关的阻力系数;λ2——与叶片数和叶片头部形状有关的阻力系数.上式等号左端称为△忍.,是靠压差吸人后,在叶轮人口处的能量,可以理解为吸人动力;等号右端是叶轮人口处流动和分离的能量损失Ah,.这个公式,只能供理解用,即△危,可理解为叶轮吸人I=1处水力阻力和水力分离损失,是一种水力消耗.在设计时用此公式是难以算准的,其确切数值只能由实验决定.为了防止汽蚀,工程上的实验值上再多留的安全余量,称为允许汽蚀余量,用符号[△h]表示,即[△h]= △hr,+可知,△危,大小与流量有关,可画出△hr-p的关系曲线,所示,称为吸人特性.泵样本上给出的[△h]-Q曲线,都是制造厂用水在常温下试验测出的(输油时需要换算).重复强调一下,汽蚀余量的概念,从能量消耗角度来说,是指叶轮人口的流动阻力和流动分离所损失消耗的能量,国外用脚表示,称为为保证不发生汽蚀所必需的净正吸人压力;从能量提供角度来说,是指在叶轮人口处,应具有的超过汽化压力的富余能量,国外用NPSHa表示,是推动和加速液体进入叶轮人口的高出汽化压力以上的有效压力或水头.以上是一个问题两种角度的说法,显然:若Aha>Ah,时,不会发生汽蚀;若Aha=Ah,时,正是汽蚀的临界点;若Aha<Ah,时,则将发生严重汽蚀.由于叶轮机械中流体运动的复杂性,很难从理论上计算出流场中何处可能出现气蚀,再加上气蚀现象不仅仅取决于流体的流动特性,还取决于流体本身的热力学性质,所以,更难于从理论上提出气蚀发生的判据。

汽蚀余量和水泵安装高度计算

汽蚀余量和水泵安装高度计算
○ V0 ——叶轮叶片进口稍前的点的液体的绝对速 ○ W0——叶轮叶片稍前的点的液体的相对速度
WK——叶轮内压力最低点的相对速度
5
添加标题
运动参数在一定转速和流量 下由几
添加标题
体,在一定转速和流量下流 过泵进口,
添加标题
关。NPSHr越小,表示压力 降小,要求
添加标题
何参数决定的。这就是说 NPSHr是由泵
添加标题
液面与大气连通,为泵使用 地的大气
添加标题
——吸水管路阻力损失(m)
添加标题
压力水头(m)
添加标题

添加标题
入装置提的,与装置参数 (Pc、hg、hc)及液体性
添加标题
质( ρ、pV)有关。
4
泵汽蚀余量NPSHr量 定义:NPSHr表征泵进口部分的压力降,其物理 意义表示液体在泵进口部分压力下降的程度。 泵汽蚀余量与装置参数无关,只与泵进口部分 的运动参数V0、W0、WK有关。其中



9
——入口管路损失, 与入口管路长度及管
1
图及“水的饱和压力 表”查得。
6
——汽化压力,与介 质温度有关,可从附
5
2
路附件多少有关,可 按附件“钢管的
3
磨擦损失”及附表 “管附属管件的相
4
当直管长度”计算。
10
11
K——安全余量, K=(0.1~0.5)NPSHr
○ 应用以上计算公式, ○ 计算所得的hg值为: ○ 正值,泵可在最大吸 ○ 上高度hg情况下运行; ○ 负值,必须有一最小进 ○ 口压力hg水头。
∵ ∴
8
—— ——
能 性量 流流 泵
统 为和 高详 高

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量[编辑本段]基本概念泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

单位用米标注,用(NPSH )r。

吸程即为必需汽蚀余量Ah:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。

吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。

[编辑本段]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。

把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。

[编辑本段]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH )表示,具体分为如下几类:NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr ------- 泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc ――临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]――许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]= (1.1 〜1.5 ) NPSHc。

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先说一下各种汽蚀余量的概念:
NPSH,汽蚀余量,是水泵进口的水流能量相对汽化压力的富余水头。

要谈允许汽蚀余量的由来,首先讲NPSH的一种:有效汽蚀余量NPSHa(NPSH available,也有以Δha表示),取决于进水池水面的大气压强、泵的吸水高度、进水管水头损失和水流的工作温度,这些因素均取决于水泵的装置条件,与水泵本身性能无关,所以也有叫装置汽蚀余量的。

NPSHr(NPSH required,Δhr),必需汽蚀余量。

由上所述,在一定装置条件下,有效汽蚀余量Δha为定值,此时对于不同的泵,有些泵发生了汽蚀,有些泵则没有,说明是否汽蚀还与泵的性能有关。

因为Δha仅说明泵进口处有超过汽化压力的富余能量,并不能保证泵内压力最低点(与泵性能有关)的压力仍高于汽化压力。

将泵内的水力损失和流速变化引起的压力降低值定义为必须汽蚀余量Δhr,也就是说要保证泵不发生汽蚀,必要条件是Δha>Δhr。

Δhr与泵的进水室、叶轮几何形状、转速和流量有关,也就是与泵性能相关,而与上述装置条件无关。

一般来讲Δhr不能准确计算,所以通常通过试验方法确定。

这时就引入临界汽蚀余量NPSHc (NPSH critical,Δhc),即试验过程泵刚好开始汽蚀时的汽蚀余量,此时Δha=Δhc=Δhr,这样即可确认Δhr。

而由于临界状况很难判断(因为此时性能可能并无大变化),按GB7021-86规定,临界Δhc这样确定:在给定流量情况下,引起扬程或效率(多级泵则为第一级叶轮)下降(2+k/2)%时的Δha值;或在给定扬程情况下,引起流量或效率下降(2+k/2)%时的Δha值。

k为水泵的型式数。

而以上均为理论值。

要保证水泵不发生汽蚀,引入允许汽蚀余量([NPSH],[Δh]),是根据经验人为规定的汽蚀余量,对于小泵[Δh]=Δhc+0.3m,大型水泵[Δh]=(1.1~1.3)Δhc。

最后水泵运行不产生汽蚀的必要条件是:装置有效汽蚀余量不得小于允许汽蚀余量,即Δha>=[Δh]。

如同测试水泵其他性能参数一样,水泵厂家通过汽蚀试验测得不同流量下的临界汽蚀余量Δhc,绘制Δhc~Q曲线和Δh~Q曲线供用户使用。

最后,允许汽蚀余量[Δh]越大,对装置有效汽蚀余量要求越高,也就越容易发生汽蚀。

再说说离心泵的工作原理
离心泵的工作原理
1.工作原理
如左图所示,离心泵体内的叶轮固定在泵轴上,
叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋
转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管
相连接,侧旁的排出口和排出管路9相连接。


动前,须灌液,即向壳体内灌满被输送的液体。

启动电机后,泵轴带动叶轮一起旋转,充满叶片
之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下
液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能
量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大
了流速,一般可达15~25m/s。

液体离开叶轮进入泵壳后,由于泵壳中流道逐渐
加宽,液体的流速逐渐降低,又将一部分动能转
变为静压能,使泵出口处液体的压强进一步提高。

液体以较高的压强,从泵的排出口进入排出管路,
输送至所需的场所。

当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时,在中心处形成了低压区,由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强,在此压差的作用下,液体便经吸入管路连续地被吸入泵内,以补充被排出的液体,只要叶轮不停的转动,液体便不断的被吸入和排出。

由此可见,离心泵之所以能输送液体,主要是依靠高速旋转的叶轮,液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。

通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀,以截留灌入泵体内的液体。

另外,在单向阀下面装有滤网,其作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。

启动与停泵:灌液完毕后,此时应关闭出口阀后启动泵,这时所需的泵的轴功率最小,启动电流较小,以保护电机。

启动后渐渐开启出口阀。

停泵前,要先关闭出口阀后再停机,这样可避免排出管内的水柱倒冲泵壳内叶轮,叶片,以延长泵的使用寿命。

离心泵的汽蚀现象(Cavitation)
离心泵运转时,液体在泵内压强的变化如图所示:
液体压强随着泵吸入口向叶轮入口而下
降,叶片入口附近K—K面处的压强pK
为最低,此后由于叶轮对液体作功,压强
很快上升。

假如:Pk≤pv(t),Pv(t)被输液温度t时的饱
和蒸汽压,则液体发生汽化产生汽泡,汽
泡随同液体从低压区流向高压区,在高压
的作用下迅速凝聚或汽泡破裂,与此同
时,汽泡周围的液体会以极高的速度冲向
原汽泡所占据的空间,在冲击点处可形成
高达几万kpa的压强,冲击频率可高达每
秒几万次之多,若当汽泡的凝聚发生在叶
片表面附近时,众多液体质点犹如细小的
高频水锤撞击叶片,侵蚀叶片和叶轮,这
种不正常现象称为汽蚀现象。

汽蚀发生时,会产生噪音和震动,叶轮局部地方在巨大冲击力的反复作用下,材料表面疲劳,从点蚀到形成严重的蜂窝状空洞,损坏叶片。

泵的流量,压头和效率急剧下降,严重时甚至吸不上液体,所以为保证离心泵正常运转,应避免汽蚀现象的产生,即须使Pk﹥Pv(t)。

由于Pk位置不易确定,而泵入口处的压强Ps易测得(Ps由真空表测得),当Pk=Pv(t)时,则相应的Ps记作为Psmin。

为防止汽蚀产生,Ps/ρg﹥Psmin/ρg(一般提高0.3m或以上)
Pa/ρg=Ps/ρg+V2s/2g+Hg+h AS-------------------------------------------------------------------(公式1)
Pa------吸液罐液面压力(如果吸液罐跟大气连通Pa就是大气压力)Pa
Ps------泵吸口压力Pa
Vs------泵吸口处液体的平均流速m/s
Hg------泵的几何安装高度(吸上高度)m
ρ----液体密度 Kg/m3
h AS-----液体从吸液罐液面至泵入口处的阻力损失m
(Pa-Ps)/ρg=Hg+ V2s/2g+ h AS
令(Pa-Ps)/ρg=Hs 称为吸上真空高度
则Hs=Hg+ V2s/2g+ h AS
Hs=Hsmax-K (K=0.3-0.5)
最大吸上高度Hsmax,由制造厂实验求得,它是发生在断裂工况时的吸上真空高度。

现在看看吸上真空高度和汽蚀余量的关系:
允许汽蚀余量[△h] NPSH(Net Positive Suction Head)
[△h]=Pa/ρg+ V2s/2g-Pv/ρg--------------------------------------------------(公式2)
公式1和公式2合并得:
Hg=Pa/ρg-Pv/ρg- h AS-[△h]---------------------------------------------------(公式3)
现在允许汽蚀余量和泵的几何安装高度(吸程)终于有关系了。

在上述情况下Pa=1.01x105Pa=100x103Pa
而Pv=2.34x103Pa(一般情况都是在20℃和一个大气压下的饱和蒸汽压)
所以相对于Pa来说Pv很小(100倍的关系)
所以平常日的粗略计算可以这样认为:
Hg=10m--[△h](NPSH)-安全量(0.5m)
泵的吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。

吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量(NPSH)-安全量(0.5米)
标准大气压能压管路真空高度10.33米。

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