9.水泵与水泵站2.11吸水性能-汽蚀与安装高度解析优秀PPT.ppt
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1、其次章其次章 叶片式水泵叶片式水泵n2.1 2.1 离心泵的工作原理与基本构造离心泵的工作原理与基本构造n2.2 2.2 离心泵的主要零件离心泵的主要零件n2.3 2.3 叶片泵的基本性能参数叶片泵的基本性能参数n2.4 2.4 离心泵的基本方程式离心泵的基本方程式n2.5 2.5 离心泵装置的总扬程离心泵装置的总扬程 n2.6 2.6 离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线n2.7 2.7 离心泵装置定速运行工况离心泵装置定速运行工况n2.8 2.8 离心泵装置调速运行工况离心泵装置调速运行工况n2.9 2.9 离心泵装置换轮运行工况离心泵装置换轮运行工况n2.10 2.10 离心泵并联及串联运行
2、工况离心泵并联及串联运行工况n2.11 2.11 离心泵吸水性能离心泵吸水性能n2.12 2.12 离心泵机组的运用及维护离心泵机组的运用及维护n2.13 2.13 轴流泵及混流泵轴流泵及混流泵n5.4 5.4 给水排水工程中常用的叶片泵给水排水工程中常用的叶片泵2.11 2.11 离心泵吸水性能离心泵吸水性能n2.11.1 2.11.1 吸水管中压力的变更及计算吸水管中压力的变更及计算 吸水池水面上的压头吸水池水面上的压头 和泵壳内最低压头和泵壳内最低压头 之差用之差用来支付:来支付:(1)(1)把液体提升把液体提升H Hssss高度高度(2)(2)克服吸水管中水头损失克服吸水管中水头损失
3、;(3)(3)流速水头流速水头(4)(4)产生流速水头差值产生流速水头差值(5)(5)供应叶片背面足点压力下降值供应叶片背面足点压力下降值 。表示吸水井中能量余裕值表示吸水井中能量余裕值;是泵壳进口外部的压力下降值是泵壳进口外部的压力下降值;()()反映了泵壳进口内部的压力下降值,此值中反映了泵壳进口内部的压力下降值,此值中 是叶轮进口和进口旁边叶片背面是叶轮进口和进口旁边叶片背面(背水面背水面)的压头差,的压头差,通通常不小于常不小于3m,3m,由水泵的构造和工况而定的。由水泵的构造和工况而定的。n2.11.2 2.11.2 气穴和气蚀气穴和气蚀n 1 1、气穴现象:当叶轮进口低压区的压力、
4、气穴现象:当叶轮进口低压区的压力PkPva PkPva 时,水就大量汽化,同时,原先溶解时,水就大量汽化,同时,原先溶解在水里的气体也自动逸出,出现在水里的气体也自动逸出,出现“冷沸冷沸”现象,现象,形成的汽泡中充溢蒸汽和逸出的气体。汽泡随形成的汽泡中充溢蒸汽和逸出的气体。汽泡随水流带入叶轮中压力上升的区域时,汽泡突然水流带入叶轮中压力上升的区域时,汽泡突然被四周水压压破,水流因惯性以高速冲向汽泡被四周水压压破,水流因惯性以高速冲向汽泡中心,在汽泡闭合区内产生猛烈的局部水锤现中心,在汽泡闭合区内产生猛烈的局部水锤现象,其瞬间的局部压力,可以达到几十兆帕。象,其瞬间的局部压力,可以达到几十兆帕。
5、此时,可以听到汽泡冲破时炸裂的噪音,这种此时,可以听到汽泡冲破时炸裂的噪音,这种现象称为气穴现象。现象称为气穴现象。2 2、气蚀、气蚀 (1)(1)气蚀现象:一般气穴区域发生在叶片进口的壁面,金气蚀现象:一般气穴区域发生在叶片进口的壁面,金属表面承受着局部水锤作用,经过一段时期后,金属就属表面承受着局部水锤作用,经过一段时期后,金属就产生乏累,金属表面起先呈蜂窝状,随之,应力更加集产生乏累,金属表面起先呈蜂窝状,随之,应力更加集中,叶片出现裂缝和剥落。在这同时,由于水和蜂窝表中,叶片出现裂缝和剥落。在这同时,由于水和蜂窝表面间歇接触之下,蜂窝的侧壁与底之间产生电位差,引面间歇接触之下,蜂窝的侧
6、壁与底之间产生电位差,引起电化腐蚀,使裂缝加宽,最终,几条裂缝相互贯穿,起电化腐蚀,使裂缝加宽,最终,几条裂缝相互贯穿,达到完全蚀坏的程度。水泵叶轮进口端产生的这种效应达到完全蚀坏的程度。水泵叶轮进口端产生的这种效应称为称为“气蚀气蚀”。(2)(2)气蚀两个阶段:气蚀两个阶段:气蚀第一阶段,表现在水泵外部的是略微噪音、振气蚀第一阶段,表现在水泵外部的是略微噪音、振动和水泵扬程、功率起先有些下降。动和水泵扬程、功率起先有些下降。气蚀其次阶段,气穴区就会突然扩大,这时,水泵气蚀其次阶段,气穴区就会突然扩大,这时,水泵的的H H、N N、就将到达临界值而急剧下降,最终最终就将到达临界值而急剧下降,最
7、终最终停止出水。停止出水。(3)(3)气蚀的危害气蚀的危害 水泵性能恶化甚至停止出水;水泵性能恶化甚至停止出水;水泵过流部件发生破坏;水泵过流部件发生破坏;产生噪音和振动;产生噪音和振动;(4)4)气蚀影响对不同类型的水泵不同气蚀影响对不同类型的水泵不同n ns s较高较高n ns s较低较低n2.11.3 2.11.3 水泵最大安装高度水泵最大安装高度 1 1、水泵最大安装高度、水泵最大安装高度 2 2、允许吸上真空高度、允许吸上真空高度HsHs (1)(1)水泵铭牌或样本中,对于各种水泵都给定了一个允许吸上真空高度水泵铭牌或样本中,对于各种水泵都给定了一个允许吸上真空高度HsHs,此,此H
8、sHs即为即为HvHv的最大极限值。在好用中,水泵的的最大极限值。在好用中,水泵的HvHv超过样本规定的超过样本规定的HsHs值时,就意味着水泵将会遭遇气蚀。值时,就意味着水泵将会遭遇气蚀。水泵厂一般在样本中,用水泵厂一般在样本中,用Q-HsQ-Hs曲线来表示该水泵的吸水性能。此曲线曲线来表示该水泵的吸水性能。此曲线是在大气压为是在大气压为l0.33mH20l0.33mH20,水温为,水温为2020时,由特地的气蚀试验求得的。时,由特地的气蚀试验求得的。它是该水泵吸水性能的一条限度曲线。它是该水泵吸水性能的一条限度曲线。Hs Hs与当地大气压与当地大气压(Pa)(Pa)及抽升水的温度及抽升水的
9、温度(t)(t)有关有关:当地大气压越低,水泵的当地大气压越低,水泵的Hs Hs 值就将越小值就将越小 水温越高,水泵的水温越高,水泵的HsHs值也将越小。值也将越小。(2)(2)水泵厂所给定的水泵厂所给定的H Hs s值修正:值修正:HsHs修正后接受的允许吸上真空高度修正后接受的允许吸上真空高度(m)(m)HSHS水泵厂给定的允许吸上真空高度水泵厂给定的允许吸上真空高度(m)(m)haha安装地点的大气压安装地点的大气压(即即 )(mH20)(mH20);havhav实际水温下的饱和蒸汽压力实际水温下的饱和蒸汽压力(表表28)28)。n2.11.4 2.11.4 气蚀余量气蚀余量(NPSH
10、)(NPSH)n 对轴流泵、热水锅炉给水泵等,其安装高对轴流泵、热水锅炉给水泵等,其安装高度通常是负值,叶轮常须安在最低水面下,对度通常是负值,叶轮常须安在最低水面下,对于这类泵常接受于这类泵常接受“气蚀余量气蚀余量”这名称来衡量它这名称来衡量它们的吸水性能。们的吸水性能。n 总气蚀余量。也即水泵进口处总气蚀余量。也即水泵进口处单位重量的水,所具有超过汽化压力的余裕能单位重量的水,所具有超过汽化压力的余裕能量再加上量再加上 。其大小通常换算到泵轴的基准。其大小通常换算到泵轴的基准面上;面上;n ha ha:吸水井表面的大气压力:吸水井表面的大气压力(mH20)(mH20);n hva hva:
11、该水温下的汽化压力:该水温下的汽化压力(mH20)(mH20);n hs hs:吸水管道的水头损失之和:吸水管道的水头损失之和(m)(m);n Hss Hss:水泵吸水地形高度,即安装高度:水泵吸水地形高度,即安装高度(m)(m)。2 2、(、(NPSHNPSH)r r和(和(NPSHNPSH)a a(1)(1)必要气蚀余量(必要气蚀余量(NPSHNPSH)r r 样本中所供应的蚀余量:由样本中所供应的蚀余量:由hh和避开气蚀的余裕和避开气蚀的余裕量量(0.3mH20(0.3mH20左右左右)两部分所组成。两部分所组成。(2)(2)装置气蚀余量(装置气蚀余量(NPSHNPSH)a a 由气蚀余
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