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1、4.3 离 心 泵 的 吸 入 特 性 离 心 泵 叶 轮 吸 入 口 的 吸 入 压 力 ： 一 般 低 于 一 个 大 气 压 叫 吸 入 真 空 度 。 吸 入 压 力 最 低 不 得 小 于 所 吸 液 体的 饱 和 蒸 汽 压 （ 汽 化 压 力 ） ，否 则 ， 泵 吸 入 口 会 发 生 汽 蚀 现 象 。 kp vp k p泵 的 吸 入 特 性 ： 研 究 泵 的 允 许 吸 入真 空 度 ， 确 定 泵 的 安 装 高 度 。 饱 和 蒸 汽 压 （ 汽 化 压 力 ）如 水 ， 水 开 始 沸 腾 ， 有 蒸 汽 泡 出 现 （ 开 始 汽 化 ） ， 此 时 温 度 不
2、 变叫 饱 和 温 度 ； 此 时 的 水 叫 饱 和 水 ； 此 时 的 蒸 汽 叫 饱 和 蒸 汽 ； 此时 的 压 力 叫 饱 和 蒸 汽 压 力 。 不 同 水 温 的 汽 化 压 头 Pv水 温 （ ） 0 20 40 60 80 100 饱 和 蒸 汽 压（ kPa） Pv 0.59 2.35 7.36 19.82 47.28 101.34汽 化 压 头 （ m） 0.06 0.24 0.75 2.02 4.82 10.33 一 . 离 心 泵 的 汽 蚀 离 心 泵 叶 轮 吸 入 口 压 力 最 低 为 ： （ 真 空 压 力 ， 绝 对 压 力 ） 吸 液 面 上 压 力 为
3、 ： pA ( pa) 叶 轮 进 口 的 吸 入 真 空 度 ： kp 皆 为 绝 对 压 力 ）真( KA Ppp AppA pK P真 pvPA 某 温 度 下 液 体 的 饱 和 蒸 汽 压 （ 汽 化 压 力 ） 为 ： 当 吸 入 口 最 低 压 力 小 于 此 液 体 的 饱 和 蒸 汽 压 时 ， 便 出 现 汽 蚀 。n 发 生 汽 蚀 的 条 件 ：n 汽 蚀 特 征 ： vK pp vp 离 心 泵 工 作 时 出 现 特 殊 的 噪 音 、 震 动 、 伴 随 排 量 和 压 头 下 降 ， 严 重 时 排 量 中 断 。 这 种 现 象 通 常 是 泵 内 出 现 了
4、 汽 蚀 现 象 。 叶 轮 气 蚀 位 置 ： n 汽 蚀 过 程 （ 原 理 ） ： 当 时 ， 部 分 液 体 发 生 汽 化 ， 形 成 气 泡 ； 小 气 泡凝 结 在 一 起 形 成 大 气 泡 。 气 泡 随 液 流 进 入 高 压 区 ， 液 体 压 缩 气 泡产 生 气 泡 击 溃 现 象 （ 水 击 现 象 ） ， 水 击 时 的 瞬 时 压 力 能 达 到 几 十个 兆 帕 （ 30MPa)， 对 金 属 表 面 产 生 很 大 的 爆 炸 冲 击 作 用 ； 同 时伴 随 电 化 学 腐 蚀 。 这 一 综 合 过 程 为 汽 蚀 过 程 。 即 ： 液 体 汽 化 气
5、 泡 凝 结 高 压 水 击 电 化 学 腐 蚀 。vK pp 泵 的 安 装 高 度 过 高 ， 即 吸 入 高 度 过 高 。 吸 入 管 汇 不 合 理 ， 阻 力 太 大 。 如 :管 路 太 细 、 弯 头 、 闸 阀 多 等 。 液 面 压 力 太 低 。 液 体 温 度 高 或 易 挥 发 液 体 。 防 止 汽 蚀 的 充 要 条 件 ：n 泵 吸 液 的 必 要 条 件 ： n 泵 正 常 工 作 的 充 分 和 必 要 条 件 ： 造 成 汽 蚀 的 主 要 原 因 ： vK pp AK pp AKv ppP 二 . 泵 的 汽 蚀 余 量 、 安 装 高 度 液 体 被
6、吸 入 泵 内 是 由 于 ：n 即 ：n 克 服 吸 入 管 阻 力 损 失 ， 推 动 液 体 进 入 泵 内 。n 从 液 面 A到 泵 叶 轮 吸 入 口 S 建 立 伯 努 利 方 程 ： )( 压 力液 面 压 力 大 于 叶 轮 进 口AK pp 真pppp KA p 222 2s sA AA s ASp cp cZ H Z hg g g g , 0, 0,AS s A AZ Z Z c H 其 中 ： 式 中 ： Cs、 ps 泵 叶 轮 吸 口 处 液 体 流 速 和 此 处 压 力 。 ZAs 泵 吸 入 高 度 （ 即 泵 安 装 高 度 ） 。 hAs 泵 吸 入 管
7、内 流 动 阻 力 损 失 。上 式 可 写 为 ： a2svsASASvA NPSHg2cgpphZgpp AS2sASsA hg2cZgpgp 即 ： n 上 式 中 ：n 称 为 汽 蚀 余 量 （ 有 效 汽 蚀 余 量 ） NPSHa ： 从 叶 轮 吸 入 口 压 力 Ps 到 饱 和 蒸 汽 压 Pv 之 间 的 范 围 宽 度 加 上 流 动 动 能影 响 ， 被 称 为 汽 蚀 余 量 或 有 效 汽 蚀 余 量 ， 用 ： NPSHa表 示 。 即 ：n 汽 蚀 余 量 的 意 义 ： mg2cgppNPSH 2svsa 标 志 泵 抗 汽 蚀 性 能 的 好 坏 ， 它
8、与 吸 入 管 特 性 和 液 体 的汽 化 压 力 有 关 ； 与 泵 本 身 无 关 。 n 泵 制 造 厂 给 出 ： 最 小 汽 蚀 余 量 ： 泵 气 蚀 判 断 ：n 安 全 系 数 ： n=1.11.3 n 许 用 汽 蚀 余 量 ： NPSH =（ 1.11.3） NPSHrn 离 心 泵 不 发 生 汽 蚀 的 条 件 ： NPSHa NPSH严 重 汽 蚀开 始 发 生 汽 蚀泵 不 汽 蚀ra ra ra NPSHNPSH NPSHNPSH NPSHNPSH rNPSH 泵 的 安 装 高 度 计 算前 面 导 出 公 式 ：安 装 高 度 ： 则 ：需 用 安 装 高
9、度 ： a2svsASASvA NPSHg2cgpphZgpp g ASH Z A vg a ASp pH NPSH hg A vg ASp pH NPSH hg A vg r ASp pH NPSH hg （ 6） 防 止 汽 蚀 的 措 施n 两 种 方 法 ： 改 进 泵 的 结 构 形 式 或 尺 寸 。n 设 计 吸 入 管 及 吸 入 条 件 。 （ 一 ） 改 进 泵 的 结 构 形 式 或 尺 寸n 增 大 泵 吸 入 口 直 径 及 叶 轮 叶 片 入 口 宽 度 和 结 构 。 n 采 用 前 置 诱 导 轮 ， 提 高 叶 轮 进 口 处 吸 入 压 力 。n 采 用 双
10、 吸 式 叶 轮 ， 使 进 口 截 面 增 大 ， 流 速 减 小 。n 合 理 设 计 叶 片 进 口 角 度 ， 减 小 流 动 损 失 。n 采 用 抗 汽 蚀 的 材 料 ， 如 不 锈 钢 、 稀 土 合 金 铸 铁 、 高 镍 铬 合金 等 。 n 前 置 诱 导 轮 ： 前 置 诱 导 轮 前 置 诱 导 轮 式 叶 轮 （ 二 ） .合 理 设 计 吸 入 管 及 吸 入 条 件 降 低 泵 安 装 高 度 ， 缩 短 吸 入 管 线 。 用 大 直 径 吸 入 管 ， 去 掉 闸 阀 、 弯 头 等 ， 减 少 吸 入 管 阻 力 。 增 大 液 面 压 力 ， 采 用 倒 灌 方 式 或 其 它 灌 注 形 式 。
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