离心泵2-离心泵的汽蚀及抽空

1、1 1、 汽蚀机理汽蚀机理汽化：汽化：在一定温度和压力条件下，物质由液态变为气态。在一定温度和压力条件下，物质由液态变为气态。饱和蒸汽压：饱和蒸汽压：一定温度下，液体内部开始汽化时的一定温度下，液体内部开始汽化时的 临界压力，用临界压力，用pv表示。表示。一定温度一定温度t确定确定pv特定液体：特定液体：例如：水例如：水100pv=1.013105Pa 20 pv=2.337103Pa 基本概念基本概念p=pA-pk 离心泵汽蚀的产生离心泵汽蚀的产生泵的吸入：泵的吸入：pA一定：一定：pkp吸入能力增强吸入能力增强pk pv冷沸现象：液体汽化；冷沸现象：液体汽化；p pv 汽泡溃灭：高频、高强

2、冲击汽泡溃灭：高频、高强冲击溶解气析出，形成大量气泡溶解气析出，形成大量气泡高压：达高压：达3040MPa高频：达高频：达(23)105Hz电化学腐蚀：电化学腐蚀：氧等活泼气体作用氧等活泼气体作用 机械剥离：机械剥离：高频、高强水击高频、高强水击汽蚀现象汽蚀现象：汽泡形成、发展和破裂以及汽泡形成、发展和破裂以及材料受到破坏的全过程材料受到破坏的全过程。汽泡形成和发展的影响因素汽泡形成和发展的影响因素v 饱和蒸汽压：饱和蒸汽压：p pv vv 液流的速度：液流的速度：v vv 液体的密度：液体的密度：v 液体粘滞性：液体粘滞性：v 气体溶解量：气体溶解量：q q汽蚀是汽蚀是水力机械所特有的现象水

3、力机械所特有的现象，它带来许多严重后果：，它带来许多严重后果： 汽蚀使过流部件被剥蚀破坏（下图）；汽蚀使过流部件被剥蚀破坏（下图）； 汽蚀使泵的性能严重下降汽蚀使泵的性能严重下降 抽空；抽空； 汽蚀使泵产生振动和噪音。汽蚀使泵产生振动和噪音。汽蚀基本条件：汽蚀基本条件：pkpv问题的关键：问题的关键：pk的影响因素！的影响因素！不发生汽蚀的前提：不发生汽蚀的前提：pkpvsSAgApghgHp1泵正常吸入条件：泵正常吸入条件：需要克服的阻力需要克服的阻力kkss11pkpsp1减减 小小必须必须pkpv要避免汽蚀：要避免汽蚀：泵入口出的能量泵入口出的能量-pv=富裕能头富裕能头首先应有首先应有

4、：而且而且：pspvNPSHa即即ha汽蚀余量汽蚀余量h汽蚀余量汽蚀余量净正吸上水头净正吸上水头NPSHNet Positive Suction Head有效汽蚀余量：有效汽蚀余量：NPSHa即即ha必须汽蚀余量：必须汽蚀余量： NPSHr 即即hr液体在吸入法兰处截面上所具有液体在吸入法兰处截面上所具有的推动和加速液体进入叶道时高的推动和加速液体进入叶道时高出汽化压力的能头。出汽化压力的能头。 gpgcgphvssa22能头能头m液柱；液柱；压力压力Pa；速度速度m/s显然：显然：ha越大，越不容易发生汽蚀。越大，越不容易发生汽蚀。NPSHNPSHa a由伯努利方程由伯努利方程：22AAAc

5、pgzgcgpss22AA截面截面SS截面截面gcgpss22安装高度：注意定义，有可能是负值安装高度：注意定义，有可能是负值sAssshcpgz22sAAsAAhzzgcgp)(22sAglAAhHgcgp22NPSHNPSHa asAglAAsshHgcgpgcgp2222gpgcgphvssa22sAglvAahHgpph 吸入液罐液吸入液罐液面压力能头面压力能头位差位差 流动流动损失损失汽蚀余量大小与泵吸入装置的参数（汽蚀余量大小与泵吸入装置的参数（H Hglgl、p pA A、h hA-sA-s、介质、介质、温度等）有关，与泵本身无关，故称温度等）有关，与泵本身无关，故称“泵装置有效

6、汽蚀余量泵装置有效汽蚀余量” NPSHNPSHa a液流从泵入口（液流从泵入口（S截面）到泵内压力最截面）到泵内压力最低点（低点（K截面）处的全部能头损失截面）处的全部能头损失。即：即： S截面处液流截面处液流总能头总能头与与K处处 压力能头压力能头之差。之差。gpgcgphkssr22NPSHr2222122012wcgpgcgphkssr则汽蚀判别式为：则汽蚀判别式为：gpgcgphkssr22gpgcgphvssa22比较两汽蚀余量的定义：比较两汽蚀余量的定义：泵吸入装置的有效汽蚀余量，泵吸入装置的有效汽蚀余量，愈大愈不发生汽蚀愈大愈不发生汽蚀。泵本身所必须的汽蚀余量，泵本身所必须的汽蚀

7、余量，愈小愈不容易发生汽蚀。愈小愈不容易发生汽蚀。gpphhvkra 富余能头所需能头gpphhvkra pk=pvha=hrpkpvhahrpkpvhahr1. 提高泵本身抗汽蚀性能，降低提高泵本身抗汽蚀性能，降低hrm 22 212201c 22gpgcgphkssr采用合理的叶片进口位置及前盖采用合理的叶片进口位置及前盖 板形状，叶片向进口延伸板形状，叶片向进口延伸 。适当适当 加大加大D D0 0、b b1 1，降低，降低1 1、2 2 、c c0 0、 和和w1；采用合理的叶片进口位置采用合理的叶片进口位置 及前盖板形状，叶片向进口延伸及前盖板形状，叶片向进口延伸 。 采用双吸式叶轮

8、，降低采用双吸式叶轮，降低c0。双吸叶轮每侧流量为双吸叶轮每侧流量为1/2 采用抗汽蚀材料采用抗汽蚀材料 。 采用诱导叶轮：在叶轮前装一个采用诱导叶轮：在叶轮前装一个轴流式螺旋型叶轮轴流式螺旋型叶轮， 诱导轮对液流作功增加能头诱导轮对液流作功增加能头，提高了泵的吸入性能。，提高了泵的吸入性能。 采用超汽蚀叶型的诱导轮。采用超汽蚀叶型的诱导轮。 2. 提高有效汽蚀余量提高有效汽蚀余量h ha a 增大吸入罐液面压力，增大吸入罐液面压力，pA 减少泵的吸上真空度，减少泵的吸上真空度，Hs 减小泵的安装高度，减小泵的安装高度，Hgl 减少泵吸入管路阻力损失，减少泵吸入管路阻力损失，h hA-sA-ssAglvAahHgpph式（式（1-38） 降低液体饱和蒸汽压，降低液体饱和蒸汽压，pv原因原因表现表现结果结果： 在机械方面主要是搞好密封管理，严禁使空气从管路和泵在机械方面主要是搞好密封管理，严禁使空气从管路和泵上进入介质。在检修时对动、静密封严格检查，防止因设上进入介质。在检修时对动、静密封严格检查，防止因设备方面引起的泄漏。备方面引起的泄漏。 在工艺方面要稳定工艺操作，开车时将管路中的气体排尽，在工艺方面要稳定工艺操作，开车时将管路中的气体排尽，一旦出现气体，要迅速返回塔器，在工艺操作上温度宜取一旦出现气体，要迅速返回塔