,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,UPC,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二节,离心泵的汽蚀及抽空,一、离心泵汽蚀产生机理及其危害,二、汽蚀余量与汽蚀判别式,三、提高离心泵抗汽蚀性能的措施,四、离心泵的抽空,第二节 离心泵的汽蚀及抽空一、离心泵汽蚀产生机理及其危害,1,一、产生汽蚀的机理及危害,一、产生汽蚀的机理及危害,2,1,、汽蚀机理,汽化：,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：,一定温度下，液体内部开始汽化时的,临界压力，用,p,v,表示。,一定温度,t,确定,p,v,特定液体：,例如：水,100,p,v,=1.01310,5,Pa,20,p,v,=2.33710,3,Pa,基本概念,一、产生汽蚀的机理及危害,1、汽蚀机理汽化：在一定温度和压力条件下，物质由液态变为,3,p,=,p,A,-,p,k,离心泵汽蚀的产生,泵的吸入：,p,A,一定：,p,k,p,吸入能力增强,p,k,p,v,冷沸现象：液体汽化；,p,p,v,汽泡溃灭：高频、高强冲击,溶解气析出，形成大量气泡,p=pA-pk 离心泵汽蚀的产生泵的吸入：pA一定：p,4,高压：达,3040MPa,高频：达,(23)10,5,Hz,电化学腐蚀：,氧等活泼气体作用,机械剥离：,高频、高强水击,汽蚀现象,：,汽泡形成、发展和破裂以及,材料受到破坏的全过程,。,高压：达3040MPa高频：达(23)105Hz电化学,5,汽泡形成和发展的影响因素,饱和蒸汽压：,p,v,液流的速度：,v,液体的密度：,液体粘滞性：,气体溶解量：,q,汽泡形成和发展的影响因素 饱和蒸汽压：pv 液流的速度：v,6,汽蚀是,水力机械所特有的现象,，它带来许多严重后果：,汽蚀使过流部件被剥蚀破坏（下图）；,汽蚀使泵的性能严重下降 抽空；,汽蚀使泵产生振动和噪音。,2,、汽蚀的危害,汽蚀是水力机械所特有的现象，它带来许多严重后果：汽蚀使,7,2,、汽蚀的危害,2、汽蚀的危害,8,汽蚀基本条件：,p,k,p,v,问题的关键：,p,k,的影响因素！,不发生汽蚀的前提：,p,k,p,v,二、汽蚀余量与汽蚀判别式,汽蚀基本条件：pkpv问题的关键：pk的影响因素！不发生汽,9,泵装置,泵装置,10,泵正常吸入条件：,需要克服的阻力,kk,ss,11,p,k,p,s,p,1,减 小,二、汽蚀余量与汽蚀判别式,泵正常吸入条件：需要克服的阻力kkss11pkpsp1,11,必须,p,k,p,v,要避免汽蚀：,泵入口出的能量,-,p,v,=,富裕能头,首先应有,：,而且,：,p,s,p,v,NPSH,a,即,h,a,汽蚀余量,二、汽蚀余量与汽蚀判别式,必须pkpv要避免汽蚀：泵入口出的能量-pv=富裕能头首先,12,h,汽蚀余量,净正吸上水头,NPSH,Net Positive Suction Head,有效汽蚀余量：,NPSH,a,即,h,a,必须汽蚀余量：,NPSH,r,即,h,r,二、汽蚀余量与汽蚀判别式,h汽蚀余量净正吸上水头NPSHNet Positive S,13,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出汽化压力的能头。,能头,m,液柱；,压力,Pa,；,速度,m/s,显然：,h,a,越大，越不容易发生汽蚀。,1,、有效汽蚀余量,NPSH,a,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出汽,14,由伯努利方程,：,AA,截面,SS,截面,安装高度：注意定义，有可能是负值,1,、有效汽蚀余量,NPSH,a,由伯努利方程：AA截面SS截面安装高度：注意定义，有可能,15,吸入液罐液面压力能头,位差,流动损失,汽蚀余量大小与泵吸入装置的参数（,H,gl,、,p,A,、,h,A-s,、,介质、温度等）有关，与泵本身无关，故称“,泵装置有效汽蚀余量,”,1,、有效汽蚀余量,NPSH,a,吸入液罐液面压力能头位差流动损失汽蚀余量大小与泵吸入装置的参,16,液流从泵入口（,S,截面）到泵内压力最低点（,K,截面）处的全部能头损失,。,即：,S,截面处液流,总能头,与,K,处,压力能头,之差。,2,、,泵必须汽蚀余量,NPSH,r,液流从泵入口（S截面）到泵内压力最低点（K截面）处的全部能头,17,则汽蚀判别式为：,比较两汽蚀余量的定义：,泵吸入装置的有效汽蚀余量，愈大愈不发生汽蚀,。,泵本身所必须的汽蚀余量，愈小愈不容易发生汽蚀。,富余能头,所需能头,3,、汽蚀判别式,则汽蚀判别式为：比较两汽蚀余量的定义：泵吸入装置的有效汽蚀余,18,当,p,k,=,p,v,h,a,=,h,r,p,k,p,v,h,a,h,r,p,k,p,v,h,a,pvhahrpk,h,r,三、提高离心泵抗汽蚀性能的措施a.改进泵进口的结构参数，,21,1.,提高泵本身抗汽蚀性能，降低,h,r,采用合理的叶片进口位置及前盖,板形状，叶片向进口延伸。,适当,加大,D,0,、,b,1,，降低,1,、,2,、,c,0,、,和,w,1,；,采用合理的叶片进口位置,及前盖板形状，叶片向进口延伸。,采用双吸式叶轮，降低,c,0,。,双吸叶轮每侧流量为,1/2,采用抗汽蚀材料。,采用诱导叶轮：在叶轮前装一个,轴流式螺旋型叶轮,，,诱导轮对液流作功增加能头,，提高了泵的吸入性能。,采用超汽蚀叶型的诱导轮。,1.提高泵本身抗汽蚀性能，降低hr采用合理的叶片进口位,22,叶轮的形式,叶轮的形式,23,离心泵2-离心泵的汽蚀及抽空课件,24,离心泵2-离心泵的汽蚀及抽空课件,25,图,1-3.7,超汽蚀泵,图1-3.7 超汽蚀泵,26,2.,提高有效汽蚀余量,h,a,增大吸入罐液面压力，,p,A,减少泵的吸上真空度，,H,s,减小泵的安装高度，,H,gl,减少泵吸入管路阻力损失，,h,A-s,式（,1-38,）,降低液体饱和蒸汽压，,p,v,2.提高有效汽蚀余量ha 增大吸入罐液面压力，pA,27,四、离心泵的抽空,原因,：离心泵启动前没灌泵、进空气、液体不满或介质大量汽化，这时离心泵出口压力大幅度下降并激烈地波动，这现象称为抽空。,表现,：在性能上是出口压力趋于零或接近泵的入口压力。,结果,：泵内接触的零件和机械密封的摩擦副因干摩擦或半干摩擦而产生磨损失效。,四、离心泵的抽空原因：离心泵启动前没灌泵、进空气、液体不满或,28,四、离心泵的抽空,避免措施,：,1,、机械方面,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，防止因设备方面引起的泄漏。,2,、工艺方面,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下限，压力宜取上限，塔底液面不可过低，泵的流量要适中，尽量减少压力和温度出现大幅度变化。对入口压力是负压的备用泵入口阀门应关闭。,四、离心泵的抽空避免措施：,29,