(1.4.4)--2.2.9-12汽蚀安装高度工作点.ppt

九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度 由离心由离心泵的工的工作原理可知，从整作原理可知，从整个吸入管路到个吸入管路到泵的的吸入口，吸入口，液体的液体的压强是不断降低的。是不断降低的。1、离心、离心泵的汽的汽蚀现象象叶叶轮处最低最低压力力pkpv，液体汽化，液体汽化，产生汽泡，生汽泡，受受压缩后破后破灭，周，周围液液体以高速涌向汽泡中心。体以高速涌向汽泡中心。叶叶轮受冲受冲击，泵体振体振动并并发出噪音。出噪音。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度汽汽蚀产生的条件：生的条件：叶叶轮处(k-k截面截面)的的压强pk等于或小于等于或小于输送送温度下液体的温度下液体的饱和蒸气和蒸气压pv。汽汽蚀产生的后果生的后果叶片表面叶片表面产生蜂生蜂窝状腐状腐蚀；泵体震体震动，并，并发出噪音；出噪音；流量、流量、压头、效率都明、效率都明显下降；下降；吸不上液体；吸不上液体；导致叶致叶轮或或泵壳破坏壳破坏。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度2、离心、离心泵的安装高度的安装高度为避免汽避免汽蚀现象，安装高度必象，安装高度必须加以限制，即加以限制，即存在存在最大安装高度又称最大安装高度又称为允允许吸上高度吸上高度，指，指泵的吸的吸入口与吸入入口与吸入贮槽液面槽液面间可允可允许达到的最大垂直距离，达到的最大垂直距离，以以Hg表示。表示。假定离心泵在可允许的最高位置上操作，以贮假定离心泵在可允许的最高位置上操作，以贮液槽液面为基准水平面，列贮液槽液面液槽液面为基准水平面，列贮液槽液面0-0与泵入与泵入口处截面口处截面1-1间的柏努利方程式，可得间的柏努利方程式，可得（1 1）允许）允许安装高度安装高度（2 2）实际安装高度安装高度 为确保离心确保离心泵在运在运转时不不发生气生气蚀现象，象，泵的的实际安装高度安装高度还应比比计算的允算的允许安装高度安装高度Hg低低0.51.0m。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度（3 3）允）允许汽汽蚀余量余量九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度 定定义：为防止汽防止汽蚀现象，象，泵入口入口处液体的静液体的静压头与与动压头之和必之和必须大于液体在操作条件下大于液体在操作条件下饱和蒸气和蒸气压头的某一最小允的某一最小允许值，以，以NPSH表示，即表示，即（4 4）最小汽）最小汽蚀余量（余量（临界汽界汽蚀余量）余量）九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度刚好好发生汽生汽蚀时，pkpv，p1达到最小达到最小值p1,min。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度泵产品品样本或本或绘于于泵的特性曲的特性曲线。（5 5）必需汽）必需汽蚀余量余量一般一般规定，必需汽定，必需汽蚀余量余量Q，NPSHr；书P102图2-13NPSHr越小，越小，泵的抗汽的抗汽蚀性能越好。性能越好。安全量安全量九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度一般一般规定，允定，允许汽汽蚀余量余量NPSH是是泵的特性参数之一，由厂家的特性参数之一，由厂家测定定(20清水清水)。允允许安装高度安装高度九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度（6 6）允）允许吸上真空度吸上真空度由由实验测实验测定，也可从定，也可从泵样泵样本中本中查查得得 。相相应地，允地，允许安装高度安装高度HsHs单位是位是压强的的单位，以位，以m 液柱液柱表示。在水表示。在水泵的性能表里一般写成的性能表里一般写成m（实际上上应为mH2O）。）。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度说明：明：Hs值越大越大，表示，表示该泵在一定操作条件下抗气在一定操作条件下抗气蚀性能好，性能好，安装高度安装高度Hg越高。越高。Hs与与泵的的结构、流量、被构、流量、被输送液体的物理性送液体的物理性质及及当地大气当地大气压等因素有关。等因素有关。Hs 随随Q增大而减小。增大而减小。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度离心离心泵性能表中的性能表中的Hs在大气在大气压为10mH2O下，以下，以20清水清水为介介质进行的。若行的。若输送其它液体，且操送其它液体，且操作条件与上述作条件与上述实验条件条件不符不符时，需，需对HS校正校正。Hs的校正的校正例题：例题：用一台离心泵在用一台离心泵在海拔高度海拔高度400m(大气压力为大气压力为9.85mH2O)处输送处输送40的水，从泵样本中查得该泵的水，从泵样本中查得该泵的允许吸上真空高度的允许吸上真空高度Hs=7.0m，若吸入管的压头损若吸入管的压头损失为失为1mH2O，泵入口处的动压头为，泵入口处的动压头为0.2mH2O。试确试确定该离心泵的安装高度。定该离心泵的安装高度。泵的实际安装高度：泵的实际安装高度：4.86-0.5=4.36m解：解：例题：例题：用一台离心油泵从贮槽向反应器输送用一台离心油泵从贮槽向反应器输送液态异液态异丁烷，丁烷，从泵样本中查得在输送流量下该泵的允许气从泵样本中查得在输送流量下该泵的允许气蚀余量蚀余量NPSH3.5m。贮罐内液面上方的压力为贮罐内液面上方的压力为6.52l05Pa。异丁烷在输送温度下的饱和蒸气压为异丁烷在输送温度下的饱和蒸气压为6.38l05Pa，密度为密度为530kg/m3。吸入管路的压头损失吸入管路的压头损失为为1.2m。试问，当泵的入口处位于贮罐内液面以下试问，当泵的入口处位于贮罐内液面以下1.5m时，该泵能否正常操作。时，该泵能否正常操作。解：允许安装高度为解：允许安装高度为 已已知知泵泵的的 实实际际安安装装高高度度为为-1.5m大大于于计计算算结结果果。说说明明泵泵在在输输送送异异丁丁烷烷过过程程中中会会 发发生生汽汽蚀蚀 现现象象，不不能能确确保保泵泵的的正正常常操操作作。将将泵泵的的安安装装高高度度降降至至-1.5-0.5-2.0 m才才 能能 确确 保保 其其 正正 常常 操操 作作。查取允取允许吸上真空高度（允吸上真空高度（允许汽汽蚀余量余量NPSH）校正校正计算出允算出允许安装高度安装高度实际安装高度安装高度应小于小于Hg。安装高度的安装高度的计算算九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度总结：减少吸入管路的阻力，可提高泵的安装高度。减少吸入管路的阻力，可提高泵的安装高度。故离心泵的故离心泵的入口管径都大于出口管径入口管径都大于出口管径入口管径都大于出口管径入口管径都大于出口管径。液体温度越高，液体温度越高，饱和蒸汽和蒸汽压pv就越高，允就越高，允许安装安装高度高度则越低越低。在。在输送送较高温度的液体高温度的液体时尤其要注尤其要注意安装高度。意安装高度。九、离心九、离心泵的汽的汽蚀现象与象与泵的安装高度的安装高度1、离心、离心泵泵的工作点的工作点十、离心十、离心泵的工作点与流量的工作点与流量调节 管路特性方程管路特性方程泵的特性方程的特性方程联立方程解得的流量和立方程解得的流量和压头即即为泵的工作点的工作点。离心离心泵的特性曲的特性曲线与管路的特性曲与管路的特性曲线的交点的交点M，就是离心就是离心泵泵在管路中的在管路中的工作点。工作点。十、离心十、离心泵的工作点与流量的工作点与流量调节 H泵的特性曲的特性曲线QMK工作点工作点当当工作点工作点M正好落在正好落在泵泵的高效区的高效区时时，说说明明对该对该管路系管路系统统所所选择选择的离心的离心泵泵是适宜的。是适宜的。例例题题：将将20的的清清水水从从贮贮水水池池输输送送到到高高位位槽槽。高高位位槽槽内内水水面面高高于于贮贮水水池池水水面面 13m。高高位位槽槽及及贮贮水水池池中中水水 面面 恒恒 定定 不不 变变，且且 均均 与与 大大 气气 连连 通通。输输 送送 管管 为为1354mm钢钢管管，总总长长度度(包包括括局局部部阻阻力力的的当当量量长长度度)为为200米米。选选用用 4B20型型水水泵泵，当当转转速速为为 2900r/min时时，其其特特性性曲曲线线如如下下图图所所示示。分分别别求求泵泵在在运运转转时时的的流流 量量、轴轴 功功 率率 及及 效效 率率。摩摩 擦擦 系系 数数=0.0 2。解：管路特性曲线可以通过列截面解：管路特性曲线可以通过列截面1-1与截面与截面2-2间间的柏努利方程式求得，即的柏努利方程式求得，即在离心泵的特性曲线在离心泵的特性曲线图上作出管路的特性图上作出管路的特性曲线，得到曲线，得到离心泵的离心泵的工作点工作点M。泵运转时的流量泵运转时的流量Q=98m3/hN=6.7kW=77%M从图上可以看出：从图上可以看出：2、离心、离心泵泵的流量的流量调节调节十、离心十、离心泵的工作点与流量的工作点与流量调节 调节出口阀门开度调节出口阀门开度改改变n、叶叶轮外径外径D2阀门开大阀门开大阀门关小阀门关小 MM1M2改变管路特性曲线改变管路特性曲线阀门关小时：阀门关小时：阻力加大，曲线变陡，阻力加大，曲线变陡，M M1，流量由，流量由QM 降到降到QM1；当阀门开大时：当阀门开大时：阻力减小，阻力减小，曲线渐平坦，曲线渐平坦，M M2，流量，流量QM2Q1Q Q2改变泵的特性曲线改变泵的特性曲线HQ MM1把泵的转速提高到把泵的转速提高到n1：HQ 线上移，工作点由线上移，工作点由M 移至移至M1，流量由流量由QM加大到加大到QM1；把泵的转速降至把泵的转速降至n2：HQ线下移，工作点移至线下移，工作点移至M2，流量减小到，流量减小到QM2 M2Q2Q Q1缺点：需缺点：需变速装置或价格昂贵的变速电动机变速装置或价格昂贵的变速电动机，难难以做到流量连续调节以做到流量连续调节，化工生产中很少采用。，化工生产中很少采用。改变泵的转速改变泵的转速两种流量调节方式的比较两种流量调节方式的比较改变出口阀开度改变出口阀开度缺点：流量阻力加大，多消耗动力，缺点：流量阻力加大，多消耗动力，不经济不经济。优点：简单易行，便于优点：简单易行，便于连续调节连续调节。改变叶轮直径改变叶轮直径优点：转速优点：转速，流量，流量，动力消耗动力消耗；缺点：调节范围不大，否则降低泵的效率。缺点：调节范围不大，否则降低泵的效率。优点：经济。优点：经济。十一、离心十一、离心泵的并的并联和串和串联 1.并并联操作操作目的：目的：满足流量增加的需求。足流量增加的需求。十一、离心十一、离心泵的并的并联和串和串联两台两台相同型号相同型号的离心的离心泵并并联，若其各自有，若其各自有相同相同的吸入管路的吸入管路，则在在相同相同的的压头下，并下，并联泵的流的流量量为单泵的两倍。的两倍。并并联组合合泵的特性曲的特性曲线 2.串串联操作操作目的：增大目的：增大压头十一、离心十一、离心泵的并的并联和串和串联十一、离心十一、离心泵的并的并联和串和串联串串联组合合泵的特性曲的特性曲线 两台相同型号的两台相同型号的离心离心泵串串联组合，在同合，在同样的流的流量下，其提供的量下，其提供的压头是是单台台泵的两倍的两倍。十一、离心十一、离心泵的并的并联和串和串联离心离心泵组合方式的合方式的选择 对于于低低阻阻输送送管管路路，并并联组合合泵流流量量的的增增大大幅度大于串幅度大于串联组合合泵；对于于高高阻阻输送送管管路路，串串联组合合泵的的流流量量增增大大幅度大于并幅度大于并联组合合泵。低阻低阻输送管路送管路-并并联优于串于串联；高阻高阻输送管路送管路-串串联优于并于并联。1.离心离心泵类型型清水清水泵 耐腐耐腐蚀泵油油泵 杂质泵输输送的液体性送的液体性质质 叶叶轮轮的数目的数目 叶叶轮轮的吸入方式的吸入方式 单级单级离心离心泵泵多多级级离心离心泵泵 单单吸式离心吸式离心泵泵双吸式离心双吸式离心泵泵 十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作清水清水泵IS型型单级单吸离心吸离心泵十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作D系列多系列多级离心离心泵TSWA型卧式多型卧式多级泵TSWA型卧式多型卧式多级泵T透平式透平式S单吸吸泵W介介质温度低于温度低于80A第一次更新第一次更新DL型立式多型立式多级泵十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作S型型单级双吸离心双吸离心泵KSY双吸中开式离心双吸中开式离心泵S、SA、SH型型单级双吸中开式离心双吸中开式离心泵十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作CQ型磁力型磁力驱动泵耐腐耐腐蚀泵（F型）型）十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作DFAY型卧式型卧式输油油泵ZW型自吸式排型自吸式排污十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作2.离心离心泵的的选用用p首先根据所首先根据所输送液体的性送液体的性质和操作条件，确定和操作条件，确定泵的的类型。型。p根据管路系根据管路系统及及输送流量送流量Q、所需所需压头H，确定，确定泵的型号。的型号。p单台台泵不能不能满足管路要求，考足管路要求，考虑泵的串并的串并联。p核算核算泵的的轴功率：若功率：若输送液体的密度大于水的密送液体的密度大于水的密度度时，按下式，按下式计算算泵的的轴功率。功率。十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作3.离心离心泵的操作的操作(1)泵泵的安装高度：的安装高度：实际实际安装高度低于理安装高度低于理论论上上计计算的最大安装高度。算的最大安装高度。(2)启启动动前先前先“灌灌泵泵”：防止：防止“气气缚缚”。(3)关关阀阀(4)启启动动(5)关关阀阀(6)停停泵泵十二、离心十二、离心泵的的类型、型、选用与操作用与操作