离心泵的吸入特性

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,P,v,水温（,）,0,20,40,60,80,100,饱和蒸汽压,（,kPa,）,P,v,0.59,2.35,7.36,19.82,47.28,101.34,汽化压头,（,m,）,0.06,0.24,0.75,2.02,4.82,10.33,（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：,p,A,(,p,a,),叶轮进口的吸入真空度：,p,A,p,K,P,真,p,v,P,A,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。,发生汽蚀的条件：,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：,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（30,MPa)，,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。,泵的安装高度过高，即吸入高度过高。,吸入管汇不合理，阻力太大。,如,:,管路太细、弯 头、闸阀多等。,液面压力太低。,液体温度高或易挥发液体。,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,：,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：,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：,安全系数,：,n=1.11.3,许用汽蚀余量,：,NPSH,=（1.11.3）,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=16.67 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,=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,N,Z,？,泵的许用安装高度,Z,AS,？,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,、,N,Z,（,2,）安装高度,Z,AS,（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,增大泵吸入口直径及叶轮叶片入口宽度和结构。,采用前置诱导轮，提高叶轮进口处吸入压力。,采用双吸式叶轮，使进口截面增大，流速减小。,合理设计叶片进口角度，减小流动损失。,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,降低泵安装高度，缩短吸入管线。,用大直径吸入管，去掉闸阀、弯头等，减少吸入管阻力。,增大液面压力，采用倒灌方式或其它灌注形式。,青岛建筑,