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离心泵的汽蚀现象及安装高度如何确定

发布时间:2022-09-05 13:40人气:

一.离心泵的汽蚀现象
由离心泵的工作原理可知,从整个吸入管路到泵的吸入口直至叶轮内缘,液体的压强是不断的下降的,叶轮内缘处的叶片背侧是泵内压强最低点。当泵内某点的压强低至饱和蒸气压时部分液体将汽化,产生的气泡被液流带入叶轮内压力较高处再凝聚,由于凝聚点处产生瞬间真空,造成周围液体高速冲击该点,产生剧烈的水击,瞬间压力可高达数十个MPa,众多的水击点上水击频率可高达数十kHz,且水击能量瞬时转化为热量,水击点局部瞬时温度可达230℃以上。久之造成叶片的损坏,称为汽蚀。显然,汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确,尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时,更要注意。

  离心泵的汽蚀现象是指被运送液体因为在运送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实践为叶片入口处的)的压力而部分汽化,引起泵发生噪音和轰动,严峻时,泵的流量、压头及功率的显着下降,明显,汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。
   避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确,尤其是当运送温度较高的易挥发性液体时,更要留意。
二、离心泵的安装高度Hg  允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度
 离心泵能把水送出去是因为离心力的作用。水泵运行前,泵体和进水管必须充满水,形成真空状态。当叶轮快速旋转时,叶片使水快速旋转,旋转的水在离心力的作用下飞离叶轮。泵内的水被甩出后,叶轮的中心部分形成一个真空区。来自水源的水在大气压或水压的作用下,通过管网压入进水管。这样就可以通过无止境的循环来实现连续的抽水。这里值得一提的是,离心泵只有在泵壳充满水后才能启动,否则泵体将无法吸液,造成发热、有感觉、无水、空转和泵损坏,简称气卡和设备事故。
  而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值,而是由泵制造厂家实验测定的值,此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质,操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值,当操作条件及工作介质不同时,需进行换算。  (1) 输送清水,但操作条件与实验条件不同,可依下式换算  Hs1=Hs+(Ha-10.33) - (Hυ-0.24)  (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时,需进行两步换算:第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H΄s  2 汽蚀余量Δh  对于油泵,计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算,即
  用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取,其值也用20℃清水测定。若输送其它液体,亦需进行校正,详查有关书籍。  从安全角度考虑,泵的实际安装高度值应小于计算值。又,当计算之Hg为负值时,说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。  例2-3  某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O,当地大气压为9.81×104Pa,液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算:  (1) 输送20℃清水时泵的安装;  (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。  解:(1) 输送20℃清水时泵的安装高度
  已知:Hs=5.7m  Hf0-1=1.5m  u12/2g≈0  当地大气压为9.81×104Pa,与泵出厂时的实验条件基本相符,所以泵的安装高度为  Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。  (2) 输送80℃水时泵的安装高度  输送80℃水时,不能直接采用泵样本中的Hs值计算安装高度,需按下式对Hs时行换算,即  Hs1=Hs+(Ha-10.33) - (Hυ-0.24)  已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O,由附录查得80℃水的饱和蒸汽压为47.4kPa。  Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O  Hs1=5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m  将Hs1值代入 式中求得安装高度  Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m  Hg为负值,表示泵应安装在水池液面以下,至少比液面低0.72m。
从安全角度考虑,泵的实践安装高度值应小于核算值。又,当核算之Hg为负值时,阐明泵的吸入口方位应在贮槽液面之下。
 
 
 

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