泵氣蝕的概念
一、離心泵中的氣蝕現(xiàn)象
單離心泵內(nèi)的壓力低于抽送液體在該溫度下的飽和蒸汽壓力時,液體中就會產(chǎn)生氣泡招殊,發(fā)生氣蝕現(xiàn)象巧娱。
要認(rèn)識氣蝕現(xiàn)象赌躺,首先從我們?nèi)粘I畹乃兓勂稹?/p>
平常我們在一個大氣壓下,將水從20℃加熱到100℃時徐勃,就有大量氣泡從水中溢出事示,形成沸騰現(xiàn)象。如果在20℃下益侨,將壓力降低到0.024個大氣壓暇寸,水也能沸騰起來。所以积碍,水和汽是可以相互轉(zhuǎn)化的庸磅,轉(zhuǎn)化的條件就是溫度和壓力。不但是水蚌斑,其他液體也有這樣的性質(zhì)奋完。
在一定溫度下,液體開始?xì)饣呐R界壓力叫液體的汽化壓力慰适,以PV表示淫兑。
知道了液體本身所具有的這種物理性質(zhì)后,我們再來分析泵發(fā)生氣蝕的原因饺斧。
通常二谤,離心泵的葉輪進口是壓力低的地方。如果這個地方液體的壓力等于或低于在該溫度下的液體的汽化壓力Pv读囤,就會有蒸汽及溶解在液體的氣體從液體中大量溢出继射,形成許多蒸汽與氣體混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時关带,氣泡周圍的壓力高于氣泡內(nèi)的壓力侥涵,氣泡受壓破裂(凝結(jié))。則液體質(zhì)點就象無數(shù)的小子彈連續(xù)打擊金屬表面宋雏,使金屬表面產(chǎn)生破壞芜飘。這就是泵的氣蝕。離心泵在嚴(yán)重氣蝕狀態(tài)下運轉(zhuǎn)時,發(fā)生氣蝕的部位很快就會變成蜂窩狀或海綿狀嗦明。
離心泵剛開始?xì)馕g時笼沥,氣蝕區(qū)域較小,對泵正常工作沒有明顯影響娶牌,但當(dāng)氣蝕發(fā)展到一定程度時奔浅,氣蝕氣泡大量產(chǎn)生,影響液體的正常流動诗良,甚至造成液流間斷汹桦,同時伴有噪聲、震動鉴裹,而且泵的流量舞骆、揚程、效率都明顯下降窜抽。因此要盡量避免氣蝕產(chǎn)生相彼。
防止氣蝕產(chǎn)生的辦法:
使用方:1.降低泵的安裝高度;2.減少吸入管路阻力髓无;3.降低輸送液體溫度阔踢,以降低汽化壓力;4.避免在進口管路上采用閥門節(jié)流沫十;
制造方:1.提高泵流道的關(guān)潔度蛋昙;2.加大葉輪進口直徑;3.降低泵的轉(zhuǎn)速狰丝,以降低泵內(nèi)部壓力织刹;4.在泵進口處加誘導(dǎo)輪。
二化团、氣蝕余量的概念
泵為什么會抽上水佛岛?因為當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)把水甩出去的時候,葉輪入口處得液體壓力下降辐荷,蓄水池內(nèi)的液體在大氣壓(開式池)的作用下經(jīng)吸入管進入泵內(nèi)键袱。
用離心泵抽水,假設(shè)泵吸入口為絕對真空摹闽,管路阻力位零蹄咖,液面壓力為一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,則水應(yīng)能沿吸入管路上升10.33米付鹿。但泵吸入口不可能達到絕對真空澜汤,當(dāng)葉輪吸入口處的壓力接近水的汽化壓力時,就會發(fā)生氣蝕而吸不上水來舵匾,而且俊抵,吸入管路還有一定的阻力谁不,所以泵不可能抽上10.33米。
為了不使泵發(fā)生氣蝕徽诲,用必須氣蝕余量來表征泵的氣蝕性能刹帕。
1、必須氣蝕余量——NPSHR
必須氣蝕余量是指泵在工作是不產(chǎn)出氣蝕現(xiàn)象所必須具有的富余能量谎替,用NPSHR表示偷溺,單位為米。國際上稱為必須凈正吸頭阅权,必須汽蝕余量越小娱陈,泵的抗氣蝕性能越好。
必須汽蝕余量是有試驗的方法確定的悠蹬,對任何一臺新設(shè)計的泵藏苫,制造廠都要通過氣蝕實驗獲得一個試驗汽蝕余量,然后加上0.3米的安全余量得到必須汽蝕余量跛拌。當(dāng)然在新設(shè)計時可以用一些經(jīng)驗公式估算,等制造完成后再用試驗指校正铆性。
必需汽蝕余量的估算——NPSHR(m)
(1)
式中:n——泵軸轉(zhuǎn)速
Q——輸送溫度下液體流量却痴,m3/s(雙吸泵為1/2Q)
C——氣蝕比轉(zhuǎn)速(可近似按表13-2確定)
離心泵的氣蝕比膳食C值
Q(m3/h) |
6 |
20 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
>300 |
C指(n=2900) |
400~450 |
550~600 |
750~800 |
900~1000 |
1000~1100 |
1100~1200 |
1200~1300 |
1250~1350 |
C值(n=1450) |
/ |
/ |
/ |
550~600 |
650~700 |
700~750 |
750~850 |
850~1000 |
泵的比轉(zhuǎn)速ns |
50~70 |
71~80 |
81~150 |
151~200 |
C值 |
600~750 |
800 |
800~1000 |
1000~1200 |
(2)NPSHR=10.33-hs
式中:hs——吸上真空高度(米)
2、裝置氣蝕余量——NPSHA(m)
吸上裝置:
倒灌裝置:
式中:p1——吸入液面壓力(pa)跨溺;
HV1——吸入管路阻力損失(m)漩判;
h——泵中心線到液面的安裝高度(m);
Pv——液體在該溫度下的汽化壓力(Pa)
不產(chǎn)生氣蝕的條件
NPSHA>NPSHR NPSHA-NPSHR>S(S:安全余量0.6~1m)惩投。
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