泵汽蚀的原因PPT课件.ppt

武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀一、气一、气蚀现蚀现象及危害象及危害低低压压区区产产生气泡生气泡高高压压区区气气泡破裂泡破裂产产生局部真空生局部真空水力冲水力冲击击发发生振生振动动、噪音，、噪音，对对部件部件产产生麻点、蜂生麻点、蜂窝窝状的破坏状的破坏现现象。象。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系泵泵的流量的流量小于小于设计设计流量流量时时，压压力最低的部位在此。力最低的部位在此。泵泵的流量的流量大于大于设计设计流量流量时时，压压力最低的部位在此。力最低的部位在此。第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀一、气一、气蚀现蚀现象及危害象及危害低低压压区区产产生气泡生气泡高高压压区区气气泡破裂泡破裂产产生局部真空生局部真空水力冲水力冲击击发发生振生振动动、噪音，部件、噪音，部件产产生生麻点、蜂麻点、蜂窝窝状的破坏状的破坏现现象。象。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀一、气一、气蚀现蚀现象及危害象及危害武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀二、气二、气蚀蚀余量余量hh指指泵泵的入口的入口处处的液体具有的的液体具有的压头压头与液体汽化与液体汽化时时的的压头压头(饱饱和蒸汽和蒸汽压头压头pv /g）之差。之差。又称又称NPSH静正吸上静正吸上水水头头（Net Positive Suction Head）有效气有效气蚀蚀余量余量hha a 泵泵工作工作时时，实际实际具有的气具有的气蚀蚀余量。余量。必需气必需气蚀蚀余量余量hhr r 为为避免气避免气蚀蚀所必需的气所必需的气蚀蚀余量。余量。cavitation必需气必需气蚀蚀余量余量hhr r很很难难用理用理论论准确求得，均用准确求得，均用试验试验确定。等于确定。等于试验试验中的中的临临界气界气蚀蚀余量余量hhc c 加上加上0.3m0.3m。（。（hhr r hhc c+0.3m+0.3m）必需气必需气蚀蚀余量余量hhr r取决于取决于泵泵的的结结构型式和流量。构型式和流量。必需气必需气蚀蚀余量余量hhr r和允和允许许吸上真空高度均由吸上真空高度均由试验试验得出，均来表示得出，均来表示泵泵的吸入性能好坏。的吸入性能好坏。4第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀cavitation武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系hahrH当有效气当有效气蚀蚀ha降到低于必需气蚀余量hr时，产生噪音、振动、压头明显降低，称不稳定气蚀区。当有效气当有效气蚀蚀ha进一步降低，噪音和振动并不强烈，压头和流量脉动消失，特性曲线呈一条下垂线，称“断裂工况”，也称“稳定气蚀”。HQ三、气三、气蚀蚀特性曲特性曲线线第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀cavitation武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系ha3hrHHQha2ha1Z Zs3s3Z Zs2s2Z Zs1s1不同的吸高不同的吸高Zs（Zs3 Zs3 Zs3）吸高吸高Zs越大，有效气越大，有效气蚀蚀余量余量ha越小，断裂工况向小流量的方向移动泵，不发生气蚀的流量范围越小。有效气有效气蚀蚀余量余量ha第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀cavitation三、气三、气蚀蚀特性曲特性曲线线第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀三、气三、气蚀蚀特性曲特性曲线线武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系cavitation第五第五节节 离心离心泵泵的汽的汽蚀蚀四、防止气四、防止气蚀蚀的措施的措施避免避免发发生气生气蚀蚀的措施的措施）降低液体温度（使）降低液体温度（使对应对应的液体的液体饱饱和和压压力降低）；力降低）；）减小吸上高度或）减小吸上高度或变净变净正吸入正吸入为为灌注吸入（使吸口灌注吸入（使吸口压压力增大）；力增大）；）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）；）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）；）关小排出）关小排出阀阀或降低或降低泵转泵转速（降低流量）。速（降低流量）。提高提高泵泵抗抗蚀蚀性能的措施性能的措施）改）改进进叶叶轮轮入口入口处处形状（加大形状（加大进进口直径、加大叶片口直径、加大叶片进进口口边边的的宽宽度、增度、增大叶大叶轮轮前盖板前盖板转转弯弯处处的曲率半径、采用扭曲叶片、加的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮设诱导轮）；）；）采用抗）采用抗蚀蚀材料（材料（铝铁铝铁青青铜铜、2G2Gr r1313、稀土合金、稀土合金铸铁铸铁、高、高镍铬镍铬合金）；合金）；）叶）叶轮轮表面光滑，叶片流道表面光滑，叶片流道圆圆滑。滑。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理所所谓谓离心离心泵泵的工作点是指离心的工作点是指离心泵泵的性能曲的性能曲线线（HQ曲曲线线）与管路特性曲与管路特性曲线线的交点，即在的交点，即在HQ坐坐标标上，分上，分别别描点作出描点作出两曲两曲线线的交点的交点M点。点。Q Q一、离心一、离心泵泵工况工况调节调节的方法的方法1.节节流流调节调节法法2.回流回流调节调节法法3.变变速速调节调节法法4.气气蚀调节蚀调节法法武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理一、离心一、离心泵泵工况工况调节调节的方法的方法1.节节流流调节调节法法改改变变出口出口阀阀的开度，的开度，实际实际改改变变了管路特性曲了管路特性曲线线。阀门阀门关小，管路阻力增大，关小，管路阻力增大，管路特性曲管路特性曲线线上移，工作点上移，工作点由由MMMM点，流量减小。点，流量减小。特点：特点：操作操作简简便、不便、不经济经济性、性、阻力阻力损损失大，流量小工作失大，流量小工作时时液体液体易易发热发热。不宜采用不宜采用调节调节吸入吸入阀阀，因会使吸，因会使吸入入压压力降低，力降低，产产生气生气蚀蚀。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理一、离心一、离心泵泵工况工况调节调节的方法的方法2.回流回流调节调节法法打开旁通打开旁通阀阀并并调节调节其开度，其开度，实际实际改改变变了管路特性曲了管路特性曲线线。打开旁通打开旁通阀阀，管路阻力减小，管路阻力减小，管路特性曲管路特性曲线变线变平，工作点由平，工作点由MMMM点，点，泵泵流量增大，主管流量增大，主管流量流量变变小，旁通管有液流。小，旁通管有液流。特点：操作特点：操作简简便、便、经济经济性很差，减性很差，减小主管的流量反而使小主管的流量反而使泵泵的流量和的流量和轴轴功率增加。功率增加。HQR1旁通旁通阀阀全关全关时时管路特性管路特性R2新增旁通管路的新增旁通管路的特性特性（全关）（全关）R旁通旁通阀阀全开全开时时管路特性管路特性Q1QQ2QQ1Q2MM旁通管流量旁通管流量0Q2主管流量主管流量QQ1QQQ泵泵出口流量出口流量R2新增旁通管路的新增旁通管路的特性特性（全开）（全开）武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理一、离心一、离心泵泵工况工况调节调节的方法的方法3.变变速速调节调节法法改改变泵变泵的的转转速，速，实际实际改改变变了离心了离心泵泵的特性曲的特性曲线线。转转速增加，特性曲速增加，特性曲线线向上平移，流量增大；向上平移，流量增大；转转速降低，特性曲速降低，特性曲线线向下平移，流量减小。向下平移，流量减小。流量、流量、压头压头、功率的、功率的变变化化为为：特点：装置复特点：装置复杂杂（变频变频交流交流电电机）、流量机）、流量变变化大化大时时，能保持在高效率区工作，能保持在高效率区工作，经济经济性好。性好。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理一、离心一、离心泵泵工况工况调节调节的方法的方法4.气气蚀调节蚀调节法法改改变泵进变泵进口的液柱高度，使口的液柱高度，使泵泵在在稳稳定气定气蚀蚀状况下工作状况下工作（A A点）。点）。凝水水位降低，即凝水水位降低，即泵泵的流注的流注吸高减小，有效气吸高减小，有效气蚀蚀余量减余量减小，断裂工况小，断裂工况线线向小流量方向小流量方向移向移动动，工况点，工况点变变化方向化方向为为A A1 1AA2 2A A3 3。HQ特点：很方便的特点：很方便的实现实现自自动调节动调节，经经济济性好。工况性好。工况变变化会短化会短时间时间通通过过不不稳稳定气定气蚀蚀区，需采用抗区，需采用抗蚀蚀性好的材性好的材料制作叶料制作叶轮轮。RA1A2A3流注高度减小流注高度减小冷凝器冷凝器锅锅炉炉给给水水泵泵武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理二、离心二、离心泵泵串、并串、并联联工作工作1.串串联联工作工作HQH1H2HQAAR流量相同流量相同压头压头叠加叠加Q=Q1=Q2H=H1+H2注意：注意：H提高后，末提高后，末级级的的泵泵的密封和的密封和强强度。度。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理二、离心二、离心泵泵串、并串、并联联工作工作2.并并联联工作工作注意：两台注意：两台泵泵的特性不同，并的特性不同，并联联工作工作时时，工作点回在，工作点回在压头压头大大的的泵泵上（上（KL）段，使）段，使压头压头小小的的泵产泵产生倒灌，在零流量下运生倒灌，在零流量下运转转而而发热发热。HQ压头压头相同相同流量叠加流量叠加H=H1=H2Q=Q1+Q2HQ1Q2Q两两泵单泵单独工作独工作时时：Q1+Q2=QQH1 HH2 HQ1Q2H1 H2KL武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系实际实际情况多数属于情况多数属于单泵单泵工作，只是流量达不到指定要求，因此，工作，只是流量达不到指定要求，因此，若若以增大流量以增大流量为为目的，目的，则则泵泵的串，并的串，并联联的的选择选择取决于管路特性曲取决于管路特性曲线线。二、离心二、离心泵泵串、并串、并联联工作工作选择选择1）对对管路特性曲管路特性曲线线而言，而言，Q1并并=Q1串串，并、串，并、串联联相同。相同。2）对对管路特性曲管路特性曲线线而言，而言，Q2并并Q2串串，采用并，采用并联联。（低阻管路）。（低阻管路）3）对对管路特性曲管路特性曲线线而言，而言，Q3并并Q3串串，采用串采用串联联。（高阻管路）。（高阻管路）武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理三、离心三、离心泵泵的叶的叶轮轮切割切割切割定律切割定律QHPhrRD2D2PBPAPHQ特性曲特性曲线线上下平移，上下平移，参数参数变变化如切割定律。化如切割定律。叶叶轮轮切割有要求：表切割有要求：表3-3 P80武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理四、离心四、离心泵输泵输送粘性液体送粘性液体p 液体的运液体的运动动粘度大于粘度大于20mm2/s时时，其参数，其参数Q、H、P、均将均将发发生生变变化。化。p 粘度增加后，特性曲粘度增加后，特性曲线线降低，管路降低，管路阻力增加，流量减少得多，阻力增加，流量减少得多，压头压头和功和功率率变变化化较较小。小。武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系第六第六节节 离心离心泵泵的管理的管理五、离心五、离心泵泵的使用和的使用和检检修修1.启启动动、运行、停、运行、停车车；2.检检修修时时的注意事的注意事项项；六、离心六、离心泵泵常常见见故障的分析故障的分析1.启启动动后不能供液；后不能供液；2.流量不足；流量不足；3.电电机机过载过载；4.运运转转中振中振动过动过大，大，产产生异常声响；生异常声响；武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系1）机械方面）机械方面2）液体方面）液体方面 气气蚀现蚀现象、喘振象、喘振现现象（具有凸峰象（具有凸峰压头压头曲曲线线的离心的离心泵泵被用于被用于压压力液柜或冷却器）力液柜或冷却器）喘振（喘振（1）液位上升液位上升管阻管阻线线上移，上移，工作点工作点A AB BC C变变化，化，发发生工况点在生工况点在B BC CO O之之间间周而复始地循周而复始地循环环，导导致周期性的水致周期性的水击击、噪声和振、噪声和振动动。压压力液柜力液柜4.运运转转中振中振动过动过大，大，产产生异常声响；生异常声响；气气蚀现蚀现象、喘振象、喘振现现象（具有凸峰象（具有凸峰压头压头曲曲线线的离心的离心泵泵被用于被用于压压力液柜或冷却器）力液柜或冷却器）武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系2）液体方面）液体方面喘振（喘振（2）K处处有气体，有气体，压压力不高力不高工况点在工况点在A，L L后后处处管阻大管阻大管阻曲管阻曲线为线为 R R，K K处压处压力上升，管阻曲力上升，管阻曲线线上移，上移，工作点工作点A A B B C C，直至流量降，直至流量降为为零，零，而后而后K K处压处压力迅速下降力迅速下降，发发生工况点在生工况点在B BC CO O之之间间周而复始地循周而复始地循环环，发发生周期性的水生周期性的水击击、噪声和振、噪声和振动动。4.运运转转中振中振动过动过大，大，产产生异常声响；生异常声响；气气蚀现蚀现象、喘振象、喘振现现象（具有凸峰象（具有凸峰压头压头曲曲线线的离心的离心泵泵被用于被用于压压力液柜或冷却器）力液柜或冷却器）LC C武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系复复习习思考思考题题1.1.船舶船舶辅辅机考机考试试必必备备中本中本节节的全部的全部习题习题。2.2.离心离心泵泵的水力的水力损损失的含失的含义义是什么是什么?它包括哪几部分它包括哪几部分损损失失?3.3.为为什么离心什么离心泵泵在在设计设计工况运行工况运行时时效率最高效率最高?4.4.根根据据离离心心泵泵特特性性图图说说明明用用节节流流调调节节法法如如何何能能减减少少流流量量。并并指出指出节节流造成的流造成的压头损压头损失。失。5.5.画画出出离离心心泵泵特特性性图图说说明明回回流流阀阀开开启启后后，回回流流管管路路与与主主管管路路的合成特性曲的合成特性曲线线，并，并标标出出该该工况下主管路和伺流管路流量。工况下主管路和伺流管路流量。6.6.画画出出两两台台H-QH-Q特特性性相相同同的的离离心心泵泵并并联联工工作作的的特特性性曲曲线线并并说说明明合成特性曲合成特性曲线线的方法。的方法。标标出并出并联联后每台后每台泵泵各自的工况点。各自的工况点。7.7.两两台台离离心心泵泵的的H-QH-Q曲曲线线不不相相同同，画画出出其其并并联联工工作作的的合合成成特特性性曲曲线线并并说说明，每台明，每台泵泵的工作状的工作状态态有何不同。有何不同。8.8.离心离心泵泵的能量的能量损损失有哪几失有哪几项项?各自的含各自的含义义是什么是什么?9.9.离心离心泵泵的定速特性曲的定速特性曲线线如何如何测测定定?测测定哪些内容定哪些内容?武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系10.10.离离心心泵泵常常用用的的工工况况调调节节方方法法有有哪哪几几种种?各各有有什什么么特特点点?锅锅炉炉给给水水泵泵适适用哪种用哪种调节调节?11.11.离离心心泵泵的的能能量量转转换换装装置置有有哪哪两两种种基基本本构构造造形形式式?它它们们分分别别适适用用于于什什么么场场合合?12.12.离心离心泵泵的能量的能量转换转换装置的主要功用是什么装置的主要功用是什么?13.13.离离心心泵泵阻阻漏漏环环有有哪哪几几种种常常用用形形式式?使使用用时时有有何何要要求求?磨磨损损后后应应如如何何修修理理14.14.两台离心两台离心泵泵串、并串、并联联使用使用时应满时应满足什么基本条件足什么基本条件?15.15.离心离心泵泵的的扬扬程与哪些因素有关程与哪些因素有关?16.16.离心离心泵泵常常见见的引水方法有哪几种的引水方法有哪几种?17.17.离心离心泵泵汽汽蚀蚀的原因是什么的原因是什么?说说出几种减小离心出几种减小离心泵泵汽汽蚀蚀的措施的措施?复复习习思考思考题题武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系18.18.离离心心泵泵的的轴轴向向推推力力是是怎怎样样产产生生的的?与与哪哪些些因因素素有有关关?有有哪哪几几种平衡方法种平衡方法?19.19.新装或大修后的离心新装或大修后的离心泵泵怎怎样样正确起正确起动动?20.20.何何谓谓离心离心泵泵的比的比转转数数?它它对泵对泵有何意有何意义义?21.21.离心离心泵泵打不出水的原因有哪些打不出水的原因有哪些?22.22.离心离心泵泵工作工作时产时产生噪声与振生噪声与振动动的原因有哪些的原因有哪些?23.23.离心离心泵泵的的泵泵壳壳产产生裂生裂纹应纹应如何如何检查检查和修理和修理?24.24.怎怎样样估算离心估算离心泵泵的的扬扬程与流量程与流量?发发生生变变化化?复复习习思考思考题题武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系25.25.离心离心泵泵的安装高度的安装高度应应如何确定如何确定?26.26.为为什什么么两两台台性性能能相相同同的的离离心心泵泵，并并联联输输出出时时其其流流量量并并不不等等于于单单泵泵工工作作时时流量的两倍，串流量的两倍，串联输联输出出时时其其扬扬程也不等于程也不等于单泵单泵工作工作时压头时压头的两倍的两倍?27.27.某某离离心心泵泵铭铭牌牌所所示示，1750r1750rminmin，P=20kWP=20kW，现现实实际际工工作作时时，用用一一台台泵泵P=13kWP=13kW，1500r1500rminmin的的电电动动机机带带动动该该泵泵，问问该该泵泵组组能能否否允允许许长长期期运运行，其他参数会不会行，其他参数会不会发发生生变变化？化？28.28.拆拆检检离心离心泵泵叶叶轮时应轮时应着重着重检查检查哪些内容哪些内容?29.29.离心离心泵泵阻漏装置有哪几种阻漏装置有哪几种?安装在何安装在何处处?管理管理维护维护上各上各应应注意哪些主要事注意哪些主要事项项?30.30.名名词词解解释释：离心离心泵泵的的闭闭式叶式叶轮轮，离心，离心泵泵的开式叶的开式叶轮轮，离心，离心泵泵的半开式的半开式咋咋轮轮，自吸式离心，自吸式离心泵泵，离心，离心泵泵的相似条件，的相似条件，泵泵的有效汽的有效汽蚀蚀余量，余量，泵泵的必需的必需汽汽蚀蚀余量，余量，复复习习思考思考题题武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系武汉理工大学武汉理工大学 轮机工程系轮机工程系机机舱舱一角一角在曲柄箱中在曲柄箱中测测量个臂距差量个臂距差