第二章 叶片式水泵-3.ppt

,*,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,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,*,第二章 叶片式水泵,2.11,离心泵,吸水性能,2.12,离心泵,机组的使用及维护,2.13,轴流泵及混流泵,2.14,给水排水工程中常用的叶片泵,2.11,离心泵吸水性能,水泵正确的吸水条件：,抽水过程中，泵内,不产生气蚀情况下的最大吸水高度。,吸水条件,离心泵安装高程,泵房内各部位高程,安装过低：,增加泵房土建投资和施工的难度；,安装过高：,会引起水泵工作流量和效率的大幅度下降，甚至不能工作。,1.,水的饱和蒸汽压力,在一定温度下，防止水汽化的最小压力。,常用,P,va,(Pa),表示，也可用,h,va,(m),表示。,水的饱和蒸汽压头：,h,va,=,P,va,/,2.11.1,气穴和气蚀,水泵运行中，如果,泵内局部位置的压力低于该温度下的饱和蒸汽压力,时，水就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，出现,“,冷沸,”,现象，形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的气体。,汽泡随水流被带入叶轮中,压力升高的区域,时，汽泡突然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向汽泡中心，在,汽泡闭合区内产生强烈的局部水锤,现象，其瞬间的局部压力，可以达到,几十兆帕,。此时，可以听到汽泡冲破时炸裂的噪音，这种现象称为,气穴现,象,。,2.,气穴现象,气穴发生在,水流当中,，,不会对叶轮有危害。,气穴发生在,叶片壁面上,，,水击就会撞击叶片，每秒钟有几万次的微小水锤的撞击使金属叶片表面发生,塑性变形和局部硬化,，慢慢的金属就会疲劳、脆弱，发生,剥蚀现象,，出现裂缝，在叶片表面渐渐演变成,蜂窝状空洞,，以至叶片断裂，形成破坏。这种由于气穴现象导致的叶片腐蚀称之为,“,气蚀,”,。,微小水锤会在局部产生,200300,高温,，产生,热电偶,，发生电解氧化，进而产生,化学腐蚀,；水和蜂窝间歇接触，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起,电化学腐蚀,。,3.,气蚀,气蚀,:,由于某种原因，使水力机械,低压侧的局部压强降低,到水流在该温度下的,汽化压强（饱和蒸汽压强）以下,，引起汽泡（汽穴）的发生、发展及其溃灭，造成,过流部件损坏,的全过程。,（,1,）气蚀两个阶段：,第一阶段：,轻微噪音、振动和水泵扬程、功率开始有些下降。,第二阶段：,气穴区突然扩大，这时水泵的,H,、,N,、,就将到达临界值而急剧下降，最终停止出水。,（,2,）气蚀的危害,1,）水泵性能恶化甚至停止出水；,2,）水泵过流部件发生破坏；,3,）产生噪音和振动。,蚀坏的叶片图,（,a,）双吸泵叶片（,b,）轴流泵叶片,较,高,n,s,（如,n,s,150,）（,矮胖型,）：因流槽宽，不易被气泡阻塞，所以,Q-H,、,Q-,曲线先是,逐渐地下降,，过了一段时间后才开始锐落，正常输水被破坏。,n,s,较高,n,s,较低,（,3,）气蚀对不同类型的水泵影响不同,较,低,n,s,（如,n,s,P,va,，如果,P,K,=,P,va,，水泵就处于气蚀,临界状态,上式水泵进口处真空,H,V,值，是处临界状态下的值。为运行安全，水泵厂引入,安全值,0.5mH,2,O,，并表示为：,水泵铭牌或样本中给出的,H,S,为,H,V,的最大极限值,，如,H,V,超过样本规定,H,S,，泵将遭受气蚀。,用上述公式来求水泵的安装高度时，如果把,H,V,换成,H,S,，就得到水泵的最大安装高度：,注意事项：,(1),水泵厂一般在样本中,Q-H,s,曲线是在,大气压为,l0.33,mH,2,O,，水温为,20,时,，由专门的气蚀试验求得。它是该水泵吸水性能的一条,限度曲线,。,(2),H,s,与当地大气压,(,P,a,),及抽升水的温度,(,t),有关,:,P,a,越低，水泵的,H,s,值就将,越小,t,越高，水泵的,H,s,值也将,越小,（,3,）,H,s,值的修正：,H,s,修正后采用的允许吸上真空高度,(m),；,H,S,水泵厂给定的允许吸上真空高度,(m),；,h,a,安装地点的大气压,(,即,P,a/,)(mH,2,O)(,表,2-8),；,h,va,实际水温下的饱和蒸汽压力,(,表,2-7),。,例题,2-7,“,气蚀余量”,水泵进口处具有的,超过,汽化压强的那部分富余能量，用,H,SV,表示。,联立,发生气蚀时：,得：,2.11.4,气蚀余量,(NPSH),：,总气蚀余量。,h,a,=,P,a,/,：,吸水井表面的大气压力,(,mH,2,O,),；,h,va,=,P,v,a,/,：,该水温下的汽化压力,(,mH,2,O,),；,h,s,：,吸水管道的水头损失之和,(,m,),；,H,ss,：,水泵吸水地形高度，即安装高度,(,m,),。,当水面的测压管高度低于泵轴时，泵为,抽吸式,工作情况，,H,SS,值前取,“,-”,号；当水面的测压管高度高于泵轴时，泵为,自灌式,工作情况，,H,SS,值前取,“,+”,号。,吸入式工作的水泵气蚀余量图,Hs,2.,（,NPSH,）,r,和（,NPSH,）,a,(1),临界气蚀余量,(H,SV,临界,)/,（,NPSH,）,c,指水泵内最低压强点的压强为汽化压强时水泵进口处的气蚀余量。,(2),必要气蚀余量（,NPSH,）,r,(,允许气蚀余量、泵内气蚀余量、水泵气蚀余量,),样本中气蚀余量：,h,(,临界气蚀余量,),避免气蚀的余裕量,(0.3mH,2,0,左右,),对于一台泵通过某一流量时，（,NPSH,）,r,是,不会变的,。,(3),装置气蚀余量（,NPSH,）,a,（外气蚀余量、水泵装置的气蚀余量）,上式计算出的是该水泵装置的,实际气蚀余量,。,该值是由水泵安装处的,外部条件决定的,（随外部条件而变化），表示水达到气化压力值后尚有余裕的能量。,在工程中,（,NPSH,）,a,=,（,NPSH,）,r,+(0.4,0.6mH,2,0),（,NPSH,）,a,：,随流量的增加而下降,（,NPSH,）,r,：,随流量的增加而上升,交点,c,：,气蚀界线点。,Q,Q,c,：,（,NPSH,）,r,（,NPSH,）,a,装置所提供的超过汽化压力的富裕能量，不足以克服水泵内部水的压力降，此时,会发生气蚀,。,Q,Q,c,：,（,NPSH,）,r,必要的,NPSH,。,减小必要的,NPSH,：水泵设计和制作；,增加实际,NPSH,：合理布置水泵装置。,2.11.5,水泵的吸水性能,（,1,）允许吸上真空高度,H,s,：,H,s,值越大，,说明水泵的吸水性能,越好，,或者说，,抗气蚀性能越好,。,（,2,）气蚀余量（,NPSH,）,r,：,水泵厂样本中要求的,气蚀余量越小，表示该水泵的吸水性能越好。,（,3,）在水泵实际计算时，就注意保证水泵的,吸水条件，,即：,H,S,H,V,，,（,NPSH,）,a,（,NPSH,）,r,