二章 流体输送机械.pptVIP

尤其当汽泡的凝结发生在叶轮表面时，众多的液体质点尤如细小的高频水锤撞击着叶片；另外汽泡中还可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用，使叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状破坏。泵在这种状态下长期运转，将导致叶片过早损坏。这种现象称为泵的汽蚀现象。 zs ps K e 图2-15 离心泵的安装高度 s 离心泵在产生汽蚀条件下运转，会产生什么样的后果呢？ 液体将发生部分汽化现象，所生成的大量蒸汽泡在随液体从叶轮进口向叶轮外周流动时，又因压强升高，气泡立即凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极大的速度冲向气泡原来所在的空间，在冲击点处产生很高的局部压强（高达几百个大气压），冲击频率高达每秒几万次之多。 离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工作没有明显影响。当汽蚀发展到一定程度时，气泡产生量较大，泵内流体流动的连续性遭到破坏，泵体振动并发生噪音，流量qv、扬程（压头）H和效率η都明显下降，严重时甚至吸不上液体。因此汽蚀现象是有害的，必须加以避免。那么，如何避免汽蚀现象的产生呢？ 从前面的分析可知，泵的安装高度zs受到汽蚀现象的限制，为避免汽蚀现象的发生: ① 泵的安装位置不能太高，以保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压pv; ② 可采取ps↑；③ ∑hf(s-k)↓。 我国的离心泵规格中采用下述两种指标——允许汽蚀余量（有的教材给出必需汽蚀余量）和允许吸上高度来表示泵的吸上性能，下面简述这两种指标的意义，并说明如何利用它们来确定泵的安装高度不至于发生汽蚀现象。 2、 汽蚀余量 zs ps K e 图 离心泵的安装高度 s 或 泵吸入口的全压头 汽蚀余量Δh 最小汽蚀余量Δhmin 在s与e之间列柏努利方程得： 泵在正常工作时，其入口处的压力一定要超过所输送的液体的饱和蒸汽压。泵入口处的静压头pe/?g和动压头u12之和称为全压头，全压头也一定要超过蒸汽压头pv/ ?g,其超出量即为汽蚀余量，超出愈多，越不易出现汽蚀现象。 允许汽蚀余量Δh允许 允许安装高度zs允许 (2-21) 这种求zs允许的方法称为允许汽蚀余量法。 为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，在最小汽蚀余量?hmin上加一个安全欲量0.3m，作为允许汽蚀余量?h允许 讨论： （1） Δh允许由实验测定，不同型号的泵其值不同，由厂家出厂前由实验测定；测定条件为：液面压力为标准大气压，流体为水，水温20℃ ； （2）当进口管路无阻力，液面压力为标准大气压，ue=0，不考虑饱和蒸汽压影响时，zs=10.33m是泵安装高度的极限； （3）当进口管路阻力增大时，允许安装高度降低，故应尽可能减小吸入管路的阻力；如： * 吸入管路尽量短，少走弯路； * 进口管路直径一般大于出口管路直径； * 进口管路上避免不必要的管件，如泵装于液面下可免装止逆阀（并且启动前不用灌泵），流量调节阀装于出口管路； （4）实际生产过程中，管路的流量有可能发生变化，那么此时吸入管路的阻力也发生变化；若流量增大则允许安装高度减小，所以为避免在实际操作中由于流量的提高或其他参数（如液体温度，液面压力等）的变化而出现汽蚀现象，允许安装高度按可能出现的最大流量计算并且实际安装高度应低于允许安装高度： （5）对油泵通常给出允许汽蚀余量，当实际操作条件与允许汽蚀余量测定条件不同时，应进行校正： 对于油品ф1 ，所以经过校正后的允许安装高度值更大，而未经过校正计算得到的允许安装高度则较小；因此对此类情况将不作校正（作为额外的安全余量）。 七、 离心泵的类型与选用 1、类型 离心泵类型的划分 按输送流体的性质：清水泵、耐腐蚀泵、油泵、杂质泵等； 按叶轮的吸入方式：单吸泵、双吸泵； 按叶论数目：单级泵、多级泵； （1）清水泵（Clean water pumps） 输送清水或物性与水相近且无腐蚀、杂质少的液体。 单级单吸泵：IS（或B）型，中小型水泵，结构简单操作容易；扬程5~125m，流量6.3~400m3/h 多级泵：D型，扬程高，14~351m，10.8~850m3/h 双吸泵：SH型，流量大，9~140m，120~12500m3/h 型号： IS100-65-250 （或2B31 2B31A 2B31B） IS-国际标准单级单吸清水离心泵；100-泵吸入口直径，mm；65-泵排出口直径，mm；250-泵叶轮的名义尺寸，mm. 意义： 为泵吸入口直径，英寸 基本型号在最高效率下的扬程，m； 泵类型 叶轮直径在基本型号基础上切削一圈