离心泵的气蚀.ppt

离心泵的气蚀什么是离心泵的气蚀？有何危害？什么是离心泵的气蚀？有何危害？什么是泵的有效气蚀余量和泵必需的什么是泵的有效气蚀余量和泵必需的气蚀余量？如何利用它们判断是否发气蚀余量？如何利用它们判断是否发生气蚀？生气蚀？如何提高离心泵抗气蚀能力？如何提高离心泵抗气蚀能力？第三节第三节 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀第三节第三节 离心泵的汽蚀离心泵的汽蚀 汽蚀也叫空化、汽穴。是水力汽蚀也叫空化、汽穴。是水力机械，甚至凡是有液体流动的系统机械，甚至凡是有液体流动的系统中特有的一种现象，非常有害。中特有的一种现象，非常有害。液体气化的临界条件是：液面压力该温度下的液体气化的临界条件是：液面压力该温度下的饱和蒸汽压力。对于水：饱和蒸汽压力。对于水：1 1个标准大气压（个标准大气压（1.013101.013105 5 Pa Pa），），100100汽化汽化 0.0240.024工程大气压（工程大气压（2.337102.337103 3PaPa），），2020汽化汽化 离心泵叶轮入口处液体压力离心泵叶轮入口处液体压力 降到汽化压力降到汽化压力 （饱和蒸汽压）（饱和蒸汽压）时液体汽化；同时溶解在液体中时液体汽化；同时溶解在液体中的气体逸出，形成大量气泡。气泡与液体一起流动，的气体逸出，形成大量气泡。气泡与液体一起流动，叶轮给液体能量。当压力等于大于叶轮给液体能量。当压力等于大于 时，小气泡时，小气泡在四周压力作用下重新凝聚、溃灭。在四周压力作用下重新凝聚、溃灭。汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理 在叶轮中汽化了的气泡重新凝聚溃灭时，液体中在叶轮中汽化了的气泡重新凝聚溃灭时，液体中形成空穴，周围液体以极高速度向空化点冲来，形成形成空穴，周围液体以极高速度向空化点冲来，形成局部水力冲击，局部压力可达数百大气压。气泡越大，局部水力冲击，局部压力可达数百大气压。气泡越大，局部水击压强越大。气泡在叶轮金属表面附近溃灭，局部水击压强越大。气泡在叶轮金属表面附近溃灭，则液体质点的冲击就连续打在金属表面。则液体质点的冲击就连续打在金属表面。水力冲击速度快、频率高，导致金属表面剥蚀、水力冲击速度快、频率高，导致金属表面剥蚀、氧化。这种汽化、溃灭、冲击、氧化、剥蚀等综合氧化。这种汽化、溃灭、冲击、氧化、剥蚀等综合作用叫汽蚀或空化。作用叫汽蚀或空化。汽蚀发生的机理汽蚀发生的机理汽蚀对泵工作的影响汽蚀对泵工作的影响（1 1）破破坏坏叶叶轮轮材材料料：剥剥蚀蚀与与电电化化腐腐蚀蚀作作用用，叶叶轮轮材材料料破破坏坏，成成海海绵绵状状、沟沟槽槽、鱼鱼鳞鳞状状，甚甚至至穿孔、断裂。（汽油泵、液化汽泵等）穿孔、断裂。（汽油泵、液化汽泵等）（3 3）噪音和振动：气泡溃灭时产生液体冲击，）噪音和振动：气泡溃灭时产生液体冲击，泵内有泵内有“噼噼噼噼”“啪啪啪啪”的声音，机组振动。的声音，机组振动。（2 2）使使泵泵性性能能下下降降：开开始始汽汽蚀蚀时时影影响响较较小小，发发展展到到一一定定程程度度时时出出现现“断断裂裂工工况况”，大大量量气气泡泡堵塞流道。使之抽空、断流，无法继续工作。堵塞流道。使之抽空、断流，无法继续工作。汽蚀发生的条件汽蚀发生的条件 一台泵在运行中发生汽蚀，但在相同条件下，一台泵在运行中发生汽蚀，但在相同条件下，换上另一台泵就不会发生汽蚀；换上另一台泵就不会发生汽蚀；同一台泵用某一吸入装置会发生汽蚀，但改变同一台泵用某一吸入装置会发生汽蚀，但改变吸入装置及位置，则泵不发生汽蚀。吸入装置及位置，则泵不发生汽蚀。由此可见，泵是否发生汽蚀是由由此可见，泵是否发生汽蚀是由泵本身泵本身和和吸入吸入装置装置两方面决定的。研究泵的汽蚀条件，防止泵发两方面决定的。研究泵的汽蚀条件，防止泵发生汽蚀，应从这生汽蚀，应从这两方面同时考虑两方面同时考虑。汽蚀发生的条件汽蚀发生的条件泵与吸入装置的分界面是吸入法泵与吸入装置的分界面是吸入法兰兰S-SS-S截面。截面。泵内压力最低点，通常位于叶轮泵内压力最低点，通常位于叶轮叶片进口附近的叶片进口附近的K K点，点，当当 （为在该温度为在该温度下液体的饱和蒸汽压），泵发下液体的饱和蒸汽压），泵发生汽蚀。生汽蚀。故故 是泵发生汽蚀的临界条件是泵发生汽蚀的临界条件有效汽蚀余量有效汽蚀余量 有效汽蚀余量是指：液体自有效汽蚀余量是指：液体自吸入罐经吸入管路到达泵入口吸入罐经吸入管路到达泵入口(S-SS-S截面截面)时高出汽化压力时高出汽化压力p pv v的能的能头头(或压头或压头)，用，用NPSHNPSHa a表示表示,(Net,(Net Positive Suction Head Positive Suction Head availableavailable的缩写，的缩写，“净正吸上净正吸上头头”)有效汽蚀余量有效汽蚀余量由伯努利方程可得：由伯努利方程可得：一般，一般，c cA A 0,z0,zS S-z-zA A=z=zg g有效汽蚀余量有效汽蚀余量因此，因此，NPSHNPSHa a又称为又称为“泵泵吸入装置吸入装置的有效汽蚀余量的有效汽蚀余量”，该值越大，越不易发生汽蚀。该值越大，越不易发生汽蚀。泵必需的汽蚀余量泵必需的汽蚀余量泵必需的汽蚀余量泵必需的汽蚀余量NPSHNPSHr r(Net(Net Positive Suction Head Positive Suction Head requiredrequired的缩写），表示液流从的缩写），表示液流从泵入口泵入口(S S截面截面)到泵内压力最低到泵内压力最低点点(K K处处)的全部能头损失，即的全部能头损失，即S S截截面处液体的面处液体的总能头总能头与与K K处处静压能静压能头头之差。之差。式中，式中，c cO O和和w wO O为叶片进口稍前的为叶片进口稍前的O O截面上的液体的绝对截面上的液体的绝对流速和相对流速，流速和相对流速，1 1为绝对流动损失引起的压降能头为绝对流动损失引起的压降能头系数，系数，2 2为液体绕流叶片的压降能头系数为液体绕流叶片的压降能头系数NPSHNPSHr r越小，泵越不易发生汽蚀。越小，泵越不易发生汽蚀。汽蚀判别式汽蚀判别式泵发生汽蚀的条件：泵发生汽蚀的条件：汽蚀判别式如下：汽蚀判别式如下：提高离心泵抗汽蚀的措施提高离心泵抗汽蚀的措施提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施：一是合理地设计提高离心泵抗汽蚀性能有两种措施：一是合理地设计泵的吸入装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大泵的吸入装置及其安装位置，使泵入口处具有足够大的有效汽蚀余量的有效汽蚀余量(NPSHNPSHa a););另一是改进泵本身的结构参数另一是改进泵本身的结构参数或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量或结构型式，使泵具有尽可能小的必需汽蚀余量(NPSHNPSHr r)提高吸入装置有效汽蚀余量的措施提高吸入装置有效汽蚀余量的措施1 1、增加吸入罐液面压力、增加吸入罐液面压力p pA A2 2、减少泵的吸上真空度、减少泵的吸上真空度H Hs s3 3、减小泵的安装高度、减小泵的安装高度z zg g4 4、减少泵吸入管路阻力损失、减少泵吸入管路阻力损失 h hA-SA-S5 5、降低液体饱和蒸汽压、降低液体饱和蒸汽压p pv v提高离心泵抗汽蚀性能的措施提高离心泵抗汽蚀性能的措施1 1、改进泵入口的结构设计，使、改进泵入口的结构设计，使c cO O、w wO O、1 1、和和 2 2尽量小尽量小2 2、采用前置诱导轮、采用前置诱导轮3 3、采用超汽蚀叶形的诱导轮、采用超汽蚀叶形的诱导轮4 4、采用双吸叶轮、采用双吸叶轮5 5、采用抗汽蚀材料、采用抗汽蚀材料特殊液体气蚀性能参数的计算特殊液体气蚀性能参数的计算若若若若例题例题1-1 1-1 用一台水泵从湖中将水泵送到水池，流量为用一台水泵从湖中将水泵送到水池，流量为0.2 m3/s，湖面高程（海拔）湖面高程（海拔）500m，水池水面高程水池水面高程530m，吸水管和排水管直径为吸水管和排水管直径为500mm，长度分别为长度分别为10m和和100m，沿程摩阻系数沿程摩阻系数=0.22=0.22 ，水泵允许吸上真空度水泵允许吸上真空度Hs4.5m，已知底阀的局部阻力系数已知底阀的局部阻力系数 e e=2.5，90弯弯头的局部阻力系数头的局部阻力系数 b b=0.3，水泵入口前变径的局部水泵入口前变径的局部阻力系数阻力系数 g g=0.1 ，设水温为，设水温为10，试确定水泵允许几试确定水泵允许几何安装高度和水泵扬程。何安装高度和水泵扬程。海拔高度海拔高度（m）0200300500600800900100015002000大气压大气压（mH2O）10.310.110.09.79.69.49.39.28.68.4什么是离心泵的气蚀？有何危害？什么是离心泵的气蚀？有何危害？什么是泵的有效气蚀余量和泵必需的什么是泵的有效气蚀余量和泵必需的气蚀余量？如何利用它们判断是否发气蚀余量？如何利用它们判断是否发生气蚀？生气蚀？怎样提高离心泵抗气蚀能力？怎样提高离心泵抗气蚀能力？如何计算泵的安装高度？如何计算泵的安装高度？作业作业P82 1-11 P82 1-11（1 1）（）（2 2）（）（3 3）；）；P82 1-13P82 1-13医学资料仅供参考,用药方面谨遵医嘱