水泵汽蚀余量和有效汽蚀余量有什么关系
1.有效汽蚀余量:有效汽蚀余量亦称装置汽蚀余量,它表示液体由吸入液面流至泵吸入口处,单位重量具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量用△ha表示,或以符号〔NPSH〕s表示。
影响有效汽蚀余量的因素有吸入液面的表面压力,被吸液体的密度,泵的几何安装高度,还有管路的阻力损失等。总之,有效汽蚀余量由泵吸入侧管路系统决定,与泵本身无关,在给定的吸入条件下,有效汽蚀余量是可以计算得到的。
有效汽蚀余量越大,说明泵吸入口处单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量越大,这样出现汽蚀的可能性不会太大。
2.必需汽蚀余量:有效汽蚀余量的大小并不能说明泵是否产生气泡,发生汽蚀。因为有效汽蚀余量仅指液体从吸入液面流至泵吸入口处所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量,但泵吸入口处的液体压力并不是泵内压力最低处的液体压力。液体从泵吸入口流至叶轮进口的过程中,能量没有增加,它的压力还要继续降低。这一方面是由于过流断面的逐渐收缩,流速增大而造成;另一方面由于泵吸入口到叶片入口处的流动阻力也会造成液体压力的进一步降低。所以我们把单位重量的液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降,称为必需汽蚀余量,用△hr表示,或用符号〔NPSH〕r表示。
必需汽蚀余量与吸入管路装置系统无关,它只与泵吸入室的结构、液体在叶轮进口处的流速等因素有关,所以必需汽蚀余量由泵入口各因素决定。
必需汽蚀余量,是液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降,所以△hr越大,则表示压力降也大,泵的抗汽蚀能力越差,反之抗汽蚀能力就高。
3.有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的关系
有效汽蚀余量在吸入管路系统确定后,它随流量增大而降低。必需汽蚀余量在吸入室、叶轮入口形状已定的情况下,它随流量的增大而升高。所以要使泵压力最低点处不发生汽化,必需使有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量,即△ha>△hr。
有效汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的有效富余能量。
泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
离心泵最易发生汽蚀的部位有:
a.叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;
b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;
c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;
d.多级泵中第一级叶轮。
扩展资料提高进液装置有效气蚀余量的措施:
1、增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
2、减小吸上装置泵的安装高度。
3、将上吸装置改为倒灌装置。
4、减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
5、降低泵入口工质介质温度(当输送工质接近饱和温度时)。
以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件,进行综合分析,适当加以应用。
参考资料来源:百度百科-汽蚀余量
简单点讲就是,泵的安装高度相对于入口管的高度差超过这个离心泵的汽蚀余量,这个泵在运行时就会产生汽蚀。
必须汽蚀余量与装置参数无关,只与泵进口部分的运动参数(vo、wo、wk等)有关,这些运动参数在一定转速和流量下是由几何参数决定的。这就是说NPSHr是由泵本身(吸水室和叶轮进口部分的几何参数)决定的。对于既定的泵,不论何种介质(黏性大介质因影响速度分布除外),在一定转速和流量下流经泵进口,因速度大小相同故有相同的压力降,即NPSHr相同。所以NPSHr与液体的性质无关(不考虑热力学因素)。NPSHr越小,表示压力降小,要求装置必须提供的NPSHa小,因而泵的抗汽蚀性能越好。
有效汽蚀余量是指由泵安装条件所确定的汽蚀余量,常用NPSHa表示。又称为装置汽蚀余量,是由吸入装置提供的在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量。NPSHa越大,泵越不容易发生汽蚀。有效汽蚀余量的大小与装置参数及液体性质(p、pv等)有关。因为吸入装置的水力损失和流量的平方成正比,所以NPSHa随流量的增加而减小。
汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:
NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;
NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;
NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;
[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
水泵气蚀现象产生的本质原因是入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压导致的。
泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时,水发生汽化。水在入水口形成气体,从而入水口形成许多小气泡。这些小气泡随水流进高压区时,气泡迅速破裂,周围液体立即填充原气泡空穴,由于气泡破裂时间很短,所以形成高达几百兆帕的水力冲击。
气泡不断地形成与破裂,巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上,时间一长,就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落;同时,气泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气),对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。
金属表面粗糙度被破坏后,更加速了机械剥蚀。另外,气泡形成与破裂的过程中,会使过流部件两端产生温度差异,其冷端与热端形成电偶而产生电位差,从而使金属表面发生电解作用,金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。
在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下,金属表面很快出现蜂窝状的麻点,并逐渐形成空洞而损坏,这种现象称之为汽蚀。
汽蚀现象发生后对泵的影响:
1、泵的性能改变
汽蚀初生时,对水泵外特性并无明显影响。汽蚀发展到一定程度后,水泵的功率、效率、流量和扬程等参数会突然下降。当汽蚀充分发展后,水流的有效过流面积会减小很多,以致引起水流中断,不能工作。
2、引起振动和噪声
气泡破裂时,液体质点互相冲击,产生噪音和机组振动,两者互相激励使泵产生强烈振动,称为汽蚀共振现象。
3、过流部件表面的破坏
汽蚀破坏将大大缩短水泵的寿命,剥蚀和腐蚀严重时,会产生叶片断裂或穿孔等重大事故。
其二者最大的关系都是以水为标准。而且汽蚀余量高低与泵的吸程有很大关系。汽蚀余量高的,吸程就低,所以一般建议选择汽蚀余量低的泵比较好。
一、泵发生汽蚀的基本条件是:
叶片入口处的最低液流压力Pk≤该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。
二、有效汽蚀余量和必需汽蚀余量:
1.有效汽蚀余量:液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出液体饱和蒸汽压的那部分能头。用Δha表示。
2.泵的必须汽蚀余量:液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用Δhr表示。
3.Δhr与Δha的区别和联系:
泵的有效汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量:泵不汽蚀。泵的有效汽蚀余量等于泵的必须汽蚀余量:泵开始汽蚀。泵的有效汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量:泵严重汽蚀。
4.一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能头作为允许汽蚀余量。
5.泵的必须汽蚀余量是泵的特性,有设计决定,泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。
A代表available有效的,可以提供的,这个由系统和管路决定,必须经过严格计算;
r代表required必需的,由泵本体决定,具体与转速,叶轮形式等有关;
要保证泵不气蚀,NPSHa必须大于NPSHr。