离心泵的安装高度.doc

离心泵的安装高度
冶金机械
1、气蚀现象
从离心泵的工作原理知，由冶金机械离心泵的吸入管路到离心泵入口，并无外界对液体做功，液体是由于离心泵入口的静压低于外界压力而进入泵内的。即便离心泵叶轮人口处达到绝对真空，吸上液体的液柱高度也不会超过相当于当地大气压力的液柱高度。这里就存在一个离心泵的安装高度问题。
显然，当叶轮旋转时，液体在叶轮上流动的过程中，其速度和压力是变化的。通常在叶轮入口处最低，当此处压力等于或低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，液体将部分气化，生成大量的蒸汽泡。含气泡的液体进入叶轮而流至高压区时，由于气泡周围的静压大于气泡内的蒸气压力，而使气泡急剧凝结而破裂。气泡的消失产生了局部真空，使周围的液体以极高的速度涌向原气泡中心，产生很大的压力，造成对叶轮和泵壳的冲击，使其震动并发出噪音。尤其是当气泡在金属表面附近凝聚而破裂时，液体质点如同无数小弹头，连续打击在金属表面上，在压力很大，频率很高的连续冲击和撞捶下，叶轮很快就被冲蚀成蜂窝状或海绵状，这种现象称作气蚀现象。
离心泵在气蚀条件下运转时，泵体振动并发出噪声，液体流量明显降低，同时扬程、效率也大幅度下降，严重时还会吸不上液体。为保证离心泵正常工作，应避免气蚀现象的发生。这就要求叶轮入口处的绝对压力必须高于工作温度下液体的饱和蒸气压，亦即要求泵的安装高度不能太高。
2、离心泵的安装高度-般在离心泵的铭牌上都标注有允许吸上真空高度或气蚀余量，借此可确定泵的安装高度。
1)允许吸上真空高度
允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力pi所允许达到的最大真空度，其表达式为
Pa~Pl
Hs
Pg
(1-2-182)
式中Hs-
Pa—
一离心泵的允许吸上真空高度，m液柱；
一当地大气压，^m_2;
p 被输送液体的密度，kg*m_3。
允许吸上真空高度由实验测定。由于实验不能直接测出叶轮入口处的最低压力位置，往往以测定泵入口处的压力为准。
设离心泵的允许安装高度为Hg，离心泵吸液装置如图1-2-179所示。以贮槽液面为基准面，在贮槽液面0-0面与泵入口1-1截面之间列柏努利方程，则
Hg=P0-Pi-2g-
gPgPg2g
(1-2-183)

图1-2-46离心泵吸液示意图式中，2Hf为液柱流经吸入管路时所损失的扬程，m。将式（1-2-183)进行变换
Hg=Po-Pa+Pa-Pi-Zl-gPgPg2g
将式（1-2-182)代入上式，得
Hg
Po-I
Pg
+Hs-2g-!Hf
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