第五章 水泵的汽蚀与安装高度.ppt

第五章 水泵的汽蚀与安装高度 内容：本节主要介绍了水泵的汽蚀、吸水性能及 安装高度。 目的：要求学生熟练掌握水泵最大安装高度的 计算，掌握允许吸上真空高度、汽蚀余 量的概念，了解汽蚀现象、类型及危害。 第五章 水泵的汽蚀与安装高度 5.1 水泵的汽蚀及其危害 5.2 吸水管路压力的变化与泵内最低压力值 的推算 5.3 汽蚀余量 5.4 水泵安装高度 第五章 水泵的汽蚀与安装高度 5.1.2 水泵发生汽蚀时的危害 1）轻微汽蚀时，泵外壳出现振动和噪声，这可注入少量空气，以缓冲 噪声，振动； 2）严重汽蚀时，（Q-H)特性曲线下降，汽蚀扩大时，H、Q、N急剧 下，最后停止出水； 3）汽蚀长期作用，泵的过流部分会出现蜂窝状缺陷甚至出现裂缝。 5.2 吸水管路压力的变化与泵内最低压力值的推算 水泵能够正常的工作，是建立在正确选择吸水条件的 基础上。所谓正确的吸水条件，是指在抽水过程中，泵内不 产生气蚀情况下的最 大吸水高度。 吸水条件:绘出从水 泵吸水管的吸入口至 水泵叶轮叶片进口叶 片背面K点的吸水管 线。以吸水井水面为 基准面，当忽略行近 流速时。 吸水管路压力变化与泵内最低压力计算 吸水井水面与1-1 断面（真空表承接处）的能量方程式 可写为： 吸水管路压力变化与泵内最低压力计算 0~0断面（吸入口处）中心点O与叶片背面靠近吸水 口的断面K点相对运动的能量方程可写为： 令： ，入 称气穴系数，则得： 将上式代入（2） 式可得： 吸水管路压力变化与泵内最低压力计算 吸水管路压力变化与泵内最低压力计算 吸水管路压力变化与泵内最低压力计算 在一定的外界条件下， 不会改变，对于一定的泵通过某 一流量时，泵内的压力水头降 是一定的，要提高 值，只有降低水泵安装高度HSS ，或降低吸水管路的水头 损失∑hs ，因此，正确确定水泵安装高度，减少吸水管路的水 头损失，对改善水泵的吸水条件，减少泵站的投资有很重要的 意义。 5.3.1 装置汽蚀余量(NPSH])a 定义：指水泵吸入口处，单位重量液体 必须具有的超过相应温度下的饱和汽化压力 的富余能量 。其大小用换算到水泵 基准面的 米水柱高度表示。 根据定义如图可知 5.3.2 水泵必需的汽蚀余量（ NPSH ）r 方程式右侧是水泵临界汽蚀余量（ NPSH ）r ，也称 必需汽蚀余量，方程表明，装置提供的 汽蚀余量等于水泵 需要的汽蚀余量，即供给水泵内部产生的 压力水头下降 值。 水泵样本中标明的“汽蚀余量”是水泵必需的汽蚀余 量，为了保证水泵正常运行时不发生汽蚀。 实际应用中，装置汽蚀余量应大于必需的汽蚀余量 水泵厂提供的是额定转速下的值，若水泵的转速变则： 水泵厂给出的HS值，是在标准状况下得出的，即大气 压力为10.33mH2O、水温为20℃时，以清水在额定转速 下通过汽蚀试验得出的。当使用条件改变，对HS应该进 行修正。 （1）转速改变，HS可按下式进行近似修正 HS‘= 10 -（10 – HS）（ ）2 （2）大气压和温度改变，HS可按下式进行修正 HS‘ = HS + （ha -10.33 ）- （hv - 0.24 ） * * 5.1.1 汽蚀现象 水泵运行时，由于某些原因而使泵内局部位置的压力降低到水的该温度下的饱和汽化压力时，水产生汽化，并产生大量汽泡。从水中离析出来的大量汽泡随着水流向前运动，达到高压区时受到周围液体的挤压而溃灭，气泡又重新凝结成水，气泡破灭时，水流质点从四周以高速向气泡中心冲击，产生强烈的局部水锤。这种现象就是水泵的汽蚀现象。 5.1 水泵汽蚀现象及其危害 低比转数的离心泵 中、高比转数的离心泵和混流泵 高比转数的轴流泵 图1 离心泵汽蚀产生部位 1、5—叶片正面汽蚀；4—前盖板汽蚀；2、3—叶片背