离心泵的吸入特性

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时间:2018-08-08

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1、4.2离心泵的吸入特性离心泵叶轮吸入口的吸入压力:一般低于一个大气压叫吸入真空度。吸入压力最低不得小于所吸液体的饱和蒸汽压(汽化压力),否则,泵吸入口会发生汽蚀现象。泵的吸入特性:研究泵的允许吸入真空度,确定泵的安装高度。饱和蒸汽压(汽化压力)如水,水开始沸腾,有蒸汽泡出现(开始汽化),此时温度不变叫饱和温度;此时的水叫饱和水;此时的蒸汽叫饱和蒸汽;此时的压力叫饱和蒸汽压力。不同水温的汽化压头Pv水温(℃)020406080100饱和蒸汽压(kPa)Pv0.592.357.3619.8247.28101.34汽化

2、压头(m)0.060.240.752.024.8210.33(一).离心泵的汽蚀离心泵叶轮吸入口压力最低为:(真空压力,绝对压力)吸液面上压力为:pA(pa)叶轮进口的吸入真空度:pApKP真pvPA某温度下液体的饱和蒸汽压(汽化压力)为:当吸入口最低压力小于此液体的饱和蒸汽压时,便出现汽蚀。⑴发生汽蚀的条件:⑵汽蚀特征:离心泵工作时出现特殊的噪音、震动、伴随排量和压头下降,严重时排量中断。这种现象通常是泵内出现了汽蚀现象。叶轮气蚀位置:⑶汽蚀过程(原理):当时,部分液体发生汽化,形成气泡;小气泡凝结在一起形成大

3、气泡。气泡随液流进入高压区,液体压缩气泡产生气泡击溃现象(水击现象),水击时的瞬时压力能达到几十个兆帕(30MPa),对金属表面产生很大的爆炸冲击作用;同时伴随电化学腐蚀。这一综合过程为汽蚀过程。即:液体汽化→气泡凝结→高压水击→电化学腐蚀。①泵的安装高度过高,即吸入高度过高。②吸入管汇不合理,阻力太大。如:管路太细、弯头、闸阀多等。③液面压力太低。④液体温度高或易挥发液体。⑸防止汽蚀的充要条件:泵吸液的必要条件:泵正常工作的充分和必要条件:⑷造成汽蚀的主要原因:(二)泵的汽蚀余量、安装高度液体被吸入泵内是由于:

4、即:克服吸入管阻力损失,推动液体进入泵内。从液面A到泵叶轮吸入口S建立伯努利方程:式中:Cs、ps——泵叶轮吸口处液体流速和此处压力。ZAs——泵吸入高度(即泵安装高度)。∑hAs——泵吸入管内流动阻力损失。上式可写为:令:上式:称为汽蚀余量(有效汽蚀余量)NPSHa:从叶轮吸入口压力Ps到饱和蒸汽压Pv之间的范围宽度加上流动动能影响,被称为汽蚀余量或有效汽蚀余量,用:NPSHa表示。汽蚀余量的意义:标志泵抗汽蚀性能的好坏,它与吸入管特性和液体的汽化压力有关;与泵本身无关。泵制造厂给出:最小汽蚀余量:泵气蚀判断:

5、安全系数:n=1.1~1.3许用汽蚀余量:〔NPSH〕=(1.1~1.3)NPSHr离心泵不发生汽蚀的条件:NPSHa≥〔NPSH〕泵的安装高度计算前面导出公式:安装高度:则:需用安装高度:泵的安装高度计算例题习题某厂用IH125-100-400型离心泵输送柴油,在转速n=2900r/min时,泵排量Q=16.67l/s(60m3/h),泵出口压力表读数360kPa;进口真空表读数20kPa。泵进口管内直径为0.125m,出口管内直径0.1m,泵进出口压力表距离为0.5m。泵的气蚀余量NPSHa=3.4m,吸入管

6、阻力损失为1.5m,吸液面上的压力为1个大气压(101.33kPa),泵总效率η=0.86,取g=9.81柴油的参数:试求:泵的扬程H?泵的有效功率N?泵的轴功率NZ?泵的许用安装高度ZAS?此泵当转速为n=1450r/min时,它的Q、H、N又为多少?解:(1)求泵H、N、NZ(2)安装高度ZAS(6)防止汽蚀的措施两种方法:改进泵的结构形式或尺寸。设计吸入管及吸入条件。(一)改进泵的结构形式或尺寸⑴增大泵吸入口直径及叶轮叶片入口宽度和结构。⑵采用前置诱导轮,提高叶轮进口处吸入压力。⑶采用双吸式叶轮,使进口截面

7、增大,流速减小。⑷合理设计叶片进口角度,减小流动损失。⑸采用抗汽蚀的材料,如不锈钢、稀土合金铸铁、高镍铬合金等。前置诱导轮:前置诱导轮前置诱导轮式叶轮(二).合理设计吸入管及吸入条件⑴降低泵安装高度,缩短吸入管线。⑵用大直径吸入管,去掉闸阀、弯头等,减少吸入管阻力。⑶增大液面压力,采用倒灌方式或其它灌注形式。青岛建筑

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