水泵允许吸上真空高度与气蚀余量有何联系
水泵吸入口断面的真空度称为吸上真空高度,为保证水泵不发生气蚀,需要控制水泵的吸上真空高度低于某个限制值,这个限制值即为离心式水泵生产厂家给定的允许吸上真空高度;而气蚀余量则是水泵吸入口的总水头距离泵内压力最低点发生汽化尚剩余的水头(即实际气蚀余量),为保证不发生气蚀,此剩余水头必须大于规定的必须气蚀余量 (吸入口至压力最低点的压力损失加上一定的安全余量)。可见,允许吸上真空高度和必须气蚀余量是从不同的角度来控制水泵不发生气蚀的条件。
吸入口液面压力取10m,水饱和蒸汽压0.2m,安全余量取1.0m,吸上高度2m,管道损失取0.6m。
有效气蚀余量=10-0.2-2-0.6=7.2m
必须气蚀余量小于7.2-1=6.2m
这里获得的结果说明NPSHr可以小于6.2m,但这个数值太大,这数值越大泵的抗气蚀能力越低。要是应该的话,取小于3m是可以的。
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液体汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,气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富余能量。单位为米液柱,用(NPSH)r表示。
吸程即为必需气蚀余量Δ/h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许几何安装高度。单位用米。吸程=标准大气压(10.33米)--气蚀余量--管道损失--安全量(0.5)标准大气压能压上管路真空高度10.33米
例如:某泵气蚀余量为4.0米,求吸程Δh
解:Δh=10.33-4.0-H-0.5=5.83米
大气压力(海拔0米处约为10米水柱)﹣泵的必需汽蚀余量-吸上管路的损失-安全余量=吸上高度
需要注意的是这里的各个量单位需要都统一成多少米水柱。
泵的必需汽蚀余量指的是为了防止汽蚀,泵入口处的最小压力,一般以水柱为单位。
离心泵的比例定律:
离心泵的切割定律:
五、离心泵的气蚀现象与允许吸上高度
当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时,液体将在该处气化并产生气泡,它随同液体从低压区流向高压区;气泡在高压下迅速凝结或破裂,此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间,在冲击点处产生非常大的压力,且冲击频率极高;由于冲击作用使泵体震动并产生噪音,且叶轮和泵壳局部处在巨大冲击力的反复作用下,使材料表面疲劳,从开始点蚀到形成裂缝,叶轮或泵壳受到破坏,这种现象称为气蚀现象。
离心泵的允许吸上高度又称为允许安装高度,是指泵的吸入口与吸入贮槽液面间可允许达到的最大垂直距离,以Hg表示。
在贮槽液面和泵入口处两截面间列柏努利方程式,可得:
,即:
以输送液体的液柱高度来计量的真空度称为离心泵的允许吸入真空度,以
来表示,即
因此得到离心泵允许吸上高度(即允许安装高度)的计算式:
实验是在大气压为10mH2O下,以20℃的清水为介质进行的。
允许气蚀余量的定义为:为防止气蚀现象发生,在离心泵入口处液体的静压头
与动压头
之和必须大于液体在操作温度下的饱和蒸气压头
某一最小值(离心泵的允许气蚀余量),即:
,
即:
随Q增大而增大,因此计算允许安装高度时应取高流量下的
值。