离心泵吸入特性
前面导出公式: pA gpvZAS hASps gpv2 csg 2 NPaSH
安装高度: Hg ZAS
则: HgpA gpvNPSHahAS
需用安装高度: HgpA gpv[NPSH]hAS HgpA gpvNPSHrhAS
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
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
q3660000.016m 637s
C 1 q A 4 0 0 .0 .12 1 2 1 .3 6 5 m 5 s 6,C 9 2 7 4 0 .0 0 .1 21 2 .1 6m 2 s 64 7
现象。
叶轮气蚀位置:
⑶ 汽蚀过程(原理):
当 pK pv 时,部分液体发生汽化,形成气泡;小气泡
凝结在一起形成大气泡。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。
其 中 : Z A S Z s Z A ,c A 0 ,H 0 ,
即: pgApgs ZAS2csg 2 hAS
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: pA gpvZAShASpsgpv2 csg 2
吸液面上压力为: pA ( pa)
叶轮进口的吸入真空度:
p真 p A PK (皆为绝对压力)
pA P真
pA
pK
pv
某温度下液体的饱和蒸汽压(汽化压力)为: p v
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: pK pv
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
泵制造厂给出:最小汽蚀余量: NPSH r
泵气蚀判断:
NPSHa NPSHr NPSHa NPSHr NPSHa NPSHr
泵不汽蚀 开始发生汽蚀 严重汽蚀
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
(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
(二) 泵的汽蚀余量、安装高度
液体被吸入泵内是由于:
即: p A > p K ( 液 面 压 力 大 于 叶 轮 进 口 压 力 )
pApKp p真
p
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:
p g A Z A2 cg A 2 H p g s Z s2 c g s 2 h A S
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。 增大液面压力,采用倒灌方式或其它灌注形式。
青岛建筑
n=2900r/min时,泵排量Q=16.67 l/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 0.1 m,泵进出口压力表距离为 0.5m。泵的气蚀余量NPSHa=3.4m,吸入管阻力损失为 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: 75k0 g m3 ,pv3k7Pa
即:液体汽化→气泡凝结→高压水击→电化学腐蚀。
⑷ 造成汽蚀的主要原因:
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: pK pv
泵吸液的必要条件: pK pA
泵正常工作的充分和必要条件: Pv pKpA
H p m gp r Z2 1 gC 2 2 C 1 25.2 2m 8
N gq 7H 5 9 .8 0 0 1 .01 5 6 .2 2 6 6 8 .47 1 kw 2 10001000
NZ N60..4816 27.46kw
(2)安装高度ZAS
Z A S p A g p v N P h A S S 1 7 . 3 H 0 3 9 5 . 3 8 1 1 7 3 0 1 3 0 . 4 1 . 5 3 . 8 m 4
不同水温的汽化压头 Pv
水温
0
(℃)
饱和蒸汽压 0.59
(kPa) Pv
汽化压头 0.06
(m)
20 40 2.35 7.36 0.24 0.75
60
80 100
19.82 47.28 101.34
2.02 4.82 10.33
(一). 离心泵的汽蚀
PA
p 离心泵叶轮吸入口压力最低为: k (真空压力,绝对压力)
4.2 离心泵的吸入特性
pk
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。
pk
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p会v 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。
令:
NPS aHpsgpv
cs2 2g
m
上式:
NPS aHpsgpv
cs2 2g
m
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。