汽蚀与安装高度.doc

泵的汽蚀
汽蚀现象及其危害
汽蚀现象液体在一定温度下,由于液体的动态作用使泵的进口处的压力低于液体在温度下的汽化压力(即饱和蒸汽压),液体开始汽化而产生气泡,并随液体流进高压区时,气泡破裂,周围液体迅速填充原气泡空穴,产生局部高速高压打击力。这种气泡的产生、发展和破裂现象称为汽蚀。
汽蚀危害性
由于泵汽蚀时,气泡在高压区连续发生突然破裂,以及伴随的强烈水击,而产生噪声和振动。
过流部件点蚀破坏以及在高温和化学下造成的腐蚀破坏,两者可相作用。
泵性能下降。随着比转速的增加,其下降幅度趋缓。
(3) 汽蚀发生的部位和腐蚀破坏的部位汽蚀发生的部位是靠近入口边缘叶轮叶片的低压和前盖板,即曲率最大的地方。轴流式和无前盖板的高比转数叶轮,其叶轮边缘的低压侧和靠近叶梢的空间处对汽蚀敏感。泵壳的汽蚀部位发生在泵后的低压侧和靠近入口边打压叶片的低压侧。对应多级泵,汽蚀通常发生在第一级叶轮中。
二、汽蚀参数
1、汽蚀余量NPSH
单位质量液体超出液体汽化压力的富裕能量(以米液柱计)汽蚀余量,其值等于从基准面算起的泵吸入口的总吸入水头(绝对压力,以米液柱计)减去液体的汽化压力(绝对压力,以米液柱计),即:
(1-1)
式中——从基础面算起的泵吸入压力,Pa;
——液体在该温度下的汽化压力,Pa;
——泵吸入口介质流速,m/s;
——液体密度,kg/m3;
基准面按液面以下两种原则取定位置:
① ISO标准,GB标准规定基准面为通过叶轮叶片进口边的外端索描绘的圆的中心的水平面。对于多级泵以第一级叶轮为基准,对于立式双吸泵以上部叶片为基准。
② API610规定对卧式泵,其基准面是泵轴中心线;对立式管道泵,其基准面是泵吸入口中心线;对其他立式泵,其基准面是基础的顶端。
2、装置汽蚀余量NPSHa
有泵装置系统(以液体在额定流量和正常泵输送温度下为准)确定的汽蚀余量,称装置汽蚀余量,也称为有效汽蚀余量或可以汽蚀余量(以米液柱计)
,其大小有吸液管路系统的参数和管路中流量索决定,而与泵的结构无关。
3、泵的必需汽蚀余量NPSHr
由泵厂根据试验(通常用20°C的清水在额定流量下测定)确定的汽蚀余量,称泵的必需汽蚀余量(以米液柱计)。
对于离心泵,;对于往复泵、计量泵,因不同的入口阀和局部流态很复杂,泵厂一般仅测量流量变化的入口余量来确定NPSHr值,并不考虑阀内的局部流动,为确保不发生局部汽蚀,。
需要强调的是此处谈到的余量是泵厂自身留有的余量,计算NPSHa安全裕量S是一般不考虑进去。
必需汽蚀余量在昔日法兰处测定并换算到基准面。在比较NPSHa和NPSHr值时应注意基准面是否一致,如不一致应换算至同一基准面。
4、吸上真空度Hs
吸上真空度Hs是从泵基准面算起的泵吸入口的真空度(以米液柱计),也称吸上真空高度。Hs与NPSHr值的换算按下式:
NPSHr = 10-Hs (1-2)
5、泵的安装高度h
泵的安装高度h也称泵的吸液高度,是指泵的基准面至吸入液面之间的高度。
6、汽蚀曲线
NPSHa和NPSHr均随流量的变化而变化。一般NPSHr随流量的增加而增大,而NPSHa则随流量的增加而减小(