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上海奥丰泵阀制造有限公司

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离心泵气蚀余量的相关计算
发布时间:2010-12-14        浏览次数:635        返回列表
实际情况证明,叶轮吸人过程中最低压力点是在叶片人口稍后的某断面处。为了避免离心泵发生汽蚀,应使叶片人口处的最低液流压力pk大于该温度下的液体饱和蒸汽压pt,即在泵入口k处的液流具有的能头除了要高出液体的汽化压力pt外,还应当有一定的富余能头。这个富余能头称为泵装置的有效汽蚀余量,用符号△ha表示。由图2—10吸人装置能量平衡示意图可知,从由吸液缸液面至泵人口的能量平衡方程可写为:
△ha=(pa-p1)/ρg-hg- ha-s
式中pa——吸人缸液面上的压力;
    pt——输送温度下液体的饱和蒸汽压;
    ρ——液体的密度;
    hg——泵安装高度(泵轴中心和吸人液面垂直距离);
    ha-s——吸人管路内的流动损失。
    液流从泵人口流到叶轮内最低压力点k处的过程中,不仅没有能量加入,而且还需克服这段流道内的局部阻力损失。这部分能量损失,称为泵必须的最小汽蚀余量,用符号△hr,表示。在泵人口到k点的能量平衡方程,并简化可得
ps/ρ-pt/ρ+cs2/2=λ1c0/2+λ2w02/2
式中  cs——吸人池流速,一般为零;
       c0——叶轮人口处的平均流速;
      w0——叶轮人口处液流的相对速度;
       λ1——与泵人口几何形状有关的阻力系数;
       λ2——与叶片数和叶片头部形状有关的阻力系数。
    上式等号左端称为△忍。,是靠压差吸人后,在叶轮人口处的能量,可以理解为吸人动力;等号右端是叶轮人口处流动和分离的能量损失ah。
    这个公式,只能供理解用,即△h,可理解为叶轮吸人口处水力阻力和水力分离损失,是一种水力消耗。在设计时用此公式是难以算准的,其确切数值只能由实验决定。为了防止汽蚀,工程上的实验值上再多留0.3m的安全余量,称为允许汽蚀余量,用符号[△h]表示,即
    [△h]= △hr,+0.3m
由式(2—2)可知,△危,大小与流量有关,可画出△hr-p的关系曲线,如图2一ll所示,称为吸人特性。泵样本上给出的[△h]-q曲线,都是制造厂用水在常温下试验测出的(输
油时需要换算)。
    重复强调一下,汽蚀余量的概念,从能量消耗角度来说,是指叶轮人口的流动阻力和流动分离所损失消耗的能量,国外用脚表示,称为为保证不发生汽蚀所必需的净正吸人压力;从能量提供角度来说,是指在叶轮人口处,应具有的超过汽化压力的富余能量,国外用npsha表示,是推动和加速液体进入叶轮人口的高出汽化压力以上的有效压力或水头磁力泵。
    以上是一个问题两种角度的说法,显然:
    若aha>ah,时,不会发生汽蚀;
    若aha=ah,时,正是汽蚀的临界点;
    若aha
    2.吸入真空度
    在样泵上,尤其老样泵上,水泵的吸人特性有时给出吸人真空度,以日s表示。它是指泵人口处真空压力表测得的值,根据真空度概念,其大小等于大气压pa与测点处压力p,之差值,即:
   磁力泵hs=(pa-ps)/ρg
如写出吸液液面至泵人口处的能量平衡方程,参见图2-10所示,可得:
   ps/ρg=pa/ρg-hg-ha-s-c2s/2g
将上式代人前式得:
    hs=hg+ha-s+c2s/2g
为安全起见,规定加0.3m水头余量,称为允许吸人真空度,以[日s]表示,则:
    [hs]=hs-0.3m
允许吸人真空度[hs]与允许汽蚀余量,实际上是同一个问题的两种表示方法,其关系可按下式近似换算:
    [hs]=pa-pt/ρg- [△h]
    水泵样本上有时也给出[hs]。[hs]值是制造厂在标准大气压下用20。c清水做汽蚀试验测得的。要注意的是,若用泵地点的大气压和清水温度与上述试验条件不同,则需按下式换算
    [hs]’=[hs]-10+(pa-pt)/ρg m
    式中  [hs]’—换算后的吸人真空度,其他符号同前。