汽蚀余量计算方法和例子
- 格式:doc
- 大小:22.62 KB
- 文档页数:11
低加疏水泵汽蚀余量的分析一、有效汽蚀余量的计算:低加疏水箱底座安装高度为7.5米中间层,低加疏水泵安装高度为0米层。
低加疏水箱相对底座正常水位为0.73米,低低水位为0.5米。
疏水泵入口管中心高度为0.5米。
倒灌高度-Hg取最小值7.5+0.5-0.5=7.5米。
根据热平衡图取值,在额定运行工况,低加疏水箱压力pe=0.156MPa(a),温度te=112.6℃,因疏水连续流动,不考虑流动散热损失,疏水泵入口温度tv=te=112.6℃,其汽化压力pvs≈0.156MPa(a)。
每台疏水泵流量Qm=444829/2=222415Kg/h,按 1.1倍取流量裕量,疏水密度948Kg/m3,求得Qv=222415×1.1/948/3600=0.0717m3/s。
疏水箱出口管管径为Φ356×9mm,其内径d=0.338m,求得疏水管道流速v=0.0717/(3.14×0.338×0.338/4)=0.8m/s。
v2/2g=0.0327m水柱。
求流动过程总阻力损失∑hs≈0.06 m水柱,取两倍裕量为0.12 m水柱。
求得:有效汽蚀余量NPSHa=(pe-pvs)/(ρ×g)-Hg-∑hs=0-Hg-∑hs=7.5-0.12=7.38 m水柱。
二、低加疏水泵汽蚀余量分析在机组各种稳定运行工况下,pe=pvs,有效汽蚀余量NPSHa=7.38米水柱,大于疏水泵必需汽蚀余量4米,疏水泵不发生汽蚀。
在机组冷态时,pe>pvs,有效汽蚀余量NPSHa>7.38米水柱,大于疏水泵必需汽蚀余量,疏水泵不发生汽蚀。
在机组特殊运行工况下:1、疏水箱水位达到低低水位0.5米时,疏水泵保护动作跳泵,疏水泵不发生汽蚀。
2、机组甩负荷时,疏水泵保护动作跳泵,疏水泵不发生汽蚀。
3、在100%负荷,跳单台给水泵机组RunBack到70%负荷工况。
由于机组70%负荷时,pe=0.113MPa(a),如进行极端情况分析,不考虑主蒸汽调门关闭时间,视低加疏水箱压力pe在瞬间由0.156MPa(a)降至0.113MPa(a),低加疏水箱内部饱和水温te因部分水汽化降温至对应饱和水温103.1℃,由于疏水流速限制,疏水泵入口温度tv仍保持112.6℃,对应汽化压力pvs≈0.156MPa(a),则在此极端工况下,有效汽蚀余量NPSHa=(pe-pvs)/(ρ×g)-Hg-∑hs=(0.113-0.156)×106/948/9.8+7.5-0.12=-4.63+7.5-0.12=2.75米水柱,短时间内小于疏水泵必需汽蚀余量4米。
某船用柴油机污水泵汽蚀余量计算分析某船用柴油机污水泵汽蚀余量计算分析一、引言污水处理是船舶运营中至关重要的环节之一。
在船上,污水泵是将污水从船舱传送到污水处理设备的关键组件。
然而,在船舶运行过程中,由于污水管道长度和高度的限制,以及污水泵运行时负载变化等多种因素的影响,污水泵容易出现汽蚀现象,从而导致泵的性能下降甚至无法正常工作。
因此,对于船用柴油机污水泵汽蚀余量的准确计算和分析,对于保障污水处理系统的正常运行至关重要。
二、柴油机污水泵汽蚀的原因污水泵汽蚀的产生是由于在污水泵运行过程中,液体压力下降低于液体饱和蒸汽压力而引起的。
主要的原因包括以下几点:1. 高低水位差造成的泵入口净正吸标高度超过泵扬程。
2. 污水管道的阻力过大,造成泵前的流体压力下降。
3. 污水泵的负载变化,造成设计扬程超过了实际扬程。
4. 污水泵入口流速过高,造成进口压力下降。
三、柴油机污水泵汽蚀余量的计算方法汽蚀余量是指污水泵汽蚀前可承受的额外净正吸扬,通常使用单位为米(m)或巴(bar)。
柴油机污水泵汽蚀余量的计算需要考虑以下几个因素:1. 污水泵的额定扬程:根据具体的设备参数和设计条件,确定污水泵的额定扬程,即泵能够在额定工况下正常工作的扬程高度。
2. 吸水管道的高度和长度:根据船舶具体的布局和设计要求,确定污水泵入口管道的净正吸标高度和长度。
3. 污水泵的额定流量:根据具体船舶的需要和使用情况,确定污水泵的额定流量,即泵每分钟能够输送的污水量。
根据上述参数,可通过以下步骤计算柴油机污水泵汽蚀余量:步骤1:计算污水泵入口压力。
根据泵入口管道的净正吸标高度和长度,使用流体力学原理计算出泵入口的压力值。
步骤2:计算泵出口压力。
根据泵的额定扬程和额定流量,使用流体力学原理计算出泵出口的压力值。
步骤3:计算汽蚀余量。
汽蚀余量等于泵入口压力减去泵出口压力,并考虑一定的安全余量,即为污水泵的汽蚀余量。
四、柴油机污水泵汽蚀余量分析对于柴油机污水泵汽蚀余量的分析,需要综合考虑船舶的实际情况和需求。
汽蚀余量npsh
汽蚀余量(Net Positive Suction Head,简称NPSH)是指给定的流量条件下,泵入口处的压力和液体的蒸发压力之间的差值。
它是判断泵是否会发生汽蚀的重要指标。
汽蚀是指液体在泵的吸入侧形成气蚀现象,导致泵的性能降低甚至损坏。
当液体在泵的吸入侧形成负压时,液体中的溶解气体会析出形成气泡,进而引起气蚀。
而汽蚀余量则是指泵入口处的压力减去蒸发压力后剩余的压力值。
汽蚀余量的计算公式为:
NPSH = P - Pvap - (h1 - h0) * g/ρ
其中,P为泵入口处的压力,Pvap为液体的蒸发压力,h1为泵入口处的液面高度,h0为液体自由面到泵入口处的垂直距离,g为重力加速度,ρ为液体密度。
当NPSH大于泵的汽蚀余量要求时,泵不会发生汽蚀。
汽蚀余量是评估泵的抗汽蚀能力的重要指标。
一般来说,泵的汽蚀余量要求越高,泵的抗汽蚀能力越强。
在实际应用中,为了防止泵发生汽蚀,可以采取一些措施,如增加泵的入口压力、减小液体的蒸发压力、提高液体的进口流速等。
在选择泵的时候也要考虑液体的特性以及具体应用场景的需求。
有效的汽蚀余量有效的汽蚀余量概述汽蚀是一种流体动力学现象,它发生在液体通过管道或泵时,由于压力下降而导致液体中的气体被释放并形成气泡。
这些气泡随后被液体带走并在管道或泵的高压区域中破裂,导致局部损坏和设备故障。
为了避免这种情况的发生,需要计算出有效的汽蚀余量来指导设备的设计和操作。
什么是汽蚀余量?汽蚀余量是指液体通过管道或泵时,允许液面下降到一定程度而不会发生汽蚀现象的最大深度。
也就是说,当液面下降到这个深度时,设备仍然能够正常运行而不会受到损坏。
如何计算汽蚀余量?计算汽蚀余量需要考虑多个因素,包括流速、压力、温度、流体性质等。
以下是常用的计算方法:1. Rayleigh-Plesset方程法该方法基于Rayleigh-Plesset方程来计算汽蚀余量。
该方程描述了气泡在液体中扩张和收缩的过程。
计算公式如下:H = (Pv-Ps)/(ρg)其中,H为汽蚀余量,Pv为气泡破裂压力,Ps为液体饱和蒸汽压力,ρ为液体密度,g为重力加速度。
2. 阿基米德原理法该方法基于阿基米德原理来计算汽蚀余量。
计算公式如下:H = (Pv-Ps)/(ρg) + L其中,L为设备内部的垂直高度。
3. 经验公式法该方法基于经验公式来计算汽蚀余量。
不同的行业和设备可能会使用不同的经验公式。
以下是一些常用的经验公式:(1)管道汽蚀余量计算公式:H = 0.2D其中,D为管道内径。
(2)离心泵汽蚀余量计算公式:H = 0.5(NPSHr-NPSHa)其中,NPSHr为泵的正常吸入净正头,NPSHa为系统中实际可用净正头。
如何提高汽蚀余量?提高汽蚀余量可以通过以下方法实现:1. 降低流速流速越高,液体中产生气泡的可能性就越大。
在设计和操作设备时,应尽可能降低流速。
2. 增加压力压力越高,液体中产生气泡的可能性就越小。
在设计和操作设备时,应尽可能增加压力。
3. 控制温度温度对液体的密度和饱和蒸汽压力有很大影响。
在设计和操作设备时,应控制温度以使液体处于最佳状态。
汽蚀余量之阳早格格创做[编写本段]基础观念泵正在处事时液体正在叶轮的进心处果一定真空压力下会爆收汽体,汽化的气泡正在液体量面的碰打疏通下,对付叶轮等金属表面爆收剥蚀,进而益害叶轮等金属,此时真空压力喊汽化压力,汽蚀余量是指正在泵吸出心处单位沉量液体所具备的超出汽化压力的富余能量.单位用米标注,用(NPSH)r.吸程即为必须汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的拆置下度,单位用米.吸程=尺度大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-仄安量(0.5米)尺度大气压能压管路真空下度10.33米.[编写本段]汽蚀局里液体正在一定温度下,降矮压力至该温度下的汽化压力时,液体便爆收汽泡.把那种爆收气泡的局里称为汽蚀.汽蚀时爆收的气泡,震动到下压处时,其体积减小以致破灭.那种由于压力降下气泡消得正在液体中的局里称为汽蚀溃灭.泵正在运止中,若其过流部分的局部天区(常常是叶轮叶片进心稍后的某处)果为某种本果,抽收液体的千万于压力降矮到当时温度下的液体汽化压力时,液体便正在该处启初汽化,爆收洪量蒸汽,产气愤泡,当含有洪量气泡的液体背前经叶轮内的下压区时,气泡周围的下压液体以致气泡慢遽天缩小以至破裂.正在气泡凝结破裂的共时,液体量面以很下的速度弥补空穴,正在此瞬间爆收很热烈的火打效用,并以很下的冲打频次挨打金属表面,冲打应力可达几百至几千个大气压,冲打频次可达每秒几万次,宽沉时会将壁薄打脱.正在火泵中爆收气泡战睦泡破裂使过流部件遭受到益害的历程便是火泵中的汽蚀历程.火泵爆收汽蚀后除了对付过流部件会爆收益害效用以中,还会爆收噪声战振荡,并引导泵的本能低沉,宽沉时会使泵中液体中断,不克不迭仄常处事.[编写本段]汽蚀余量指泵出心处液体所具备的总火头与液体汽化时的压力头之好,单位用米(火柱)标注,用(NPSH)表示,简直分为如下几类:NPSHa——拆置汽蚀余量又喊灵验汽蚀余量,越大越阻挡易汽蚀;NPSHr——泵汽蚀余量,又喊必须的汽蚀余量或者泵进心动压降,越小抗汽蚀本能越佳;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对付应泵本能低沉一定值的汽蚀余量;[NPSH]——许用汽蚀余量,是决定泵使用条件用的汽蚀余量,常常与[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc. NPSH----本量汽蚀余量.NPSH≥NPSHr离心泵运止时,液体压力沿着泵出心到叶轮出心而低沉,正在叶片出心附近的K面上,液体压力pK最矮.今后由于叶轮对付液体做功,液体压力很快降下.当叶轮叶片出心附近的压力pK小于液体输收温度下的鼓战蒸汽压力pv时,液体便汽化.共时,使溶解正在液体内的气体劳出.它们产死许多汽泡.当汽泡随液体流到叶讲内压力较下处时,表里的液体压力下于汽泡内的汽化压力,则汽泡又沉新凝结溃灭产死空穴,瞬间内周围的液体以极下的速度背空穴冲去,制成液体互相碰打,使局部的压力骤然减少(有的可达数百个大气压).那样,不然而阻拦液体仄常震动,尤为宽沉的是,如果那些汽泡正在叶轮壁里附近溃灭,则液体便像无数个小弹头一般,连绝天挨打金属表面.其碰打频次很下(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面果冲打疲倦而剥裂.如若汽泡内夹纯某种活性气体(如氧气等),它们借帮汽泡凝结时搁出的热量(局部温度可达200~300℃),还会产死热电奇,爆收电解,产死电化教腐蚀效用,越收速了金属剥蚀的益害速度.上述那种液体汽化、凝结、冲打、产死下压、下温、下频冲打背荷,制成金属资料的板滞剥裂与电化教腐蚀益害的概括局里称为气蚀.离心泵最易爆收气蚀的部位有:a.叶轮直率最大的前盖板处,靠拢叶片进心边沿的矮压侧;b.压出室中蜗壳隔舌战导叶的靠拢进心边沿矮压侧;c.无前盖板的下比转数叶轮的叶梢中圆与壳体之间的稀启间隙以及叶梢的矮压侧;d.多级泵中第一级叶轮.[编写本段]普及离心泵抗气蚀本能步伐(1)矫正泵的吸出心至叶轮附近的结构安排.删大过流里积;删大叶轮盖板进心段的直率半径,减小液流慢遽加速与降压;适合缩小叶片进心的薄度,并将叶片进心建圆,使其靠近流线形,也不妨缩小绕流叶片头部的加速与降压;普及叶轮战叶片进心部分表面光净度以减小阻力益坏;将叶片进心边背叶轮进心蔓延,使液流提前担当做功,普及压力.(2)采与前置诱导轮,使液流正在前置诱导轮中提前做功,以普及液流压力.(3)采与单吸叶轮,让液流从叶轮二侧共时加进叶轮,则进心截里减少一倍,进心流速可缩小一倍.(4)安排工况采与稍大的正冲角,以删大叶片进心角,减小叶片进心处的蜿蜒,减小叶片阻塞,以删大进心里积;革新大流量下的处事条件,以缩小震动益坏.然而正冲角不宜过大,可则效用效用.(5)采与抗气蚀的资料.考查标明,资料的强度、硬度、韧性越下,化教宁静性越佳,抗气蚀的本能越强.(1)减少泵前贮液罐中液里的压力,以普及灵验气蚀余量.(2)减小吸上拆置泵的拆置下度.(3)将上吸拆置改为倒灌拆置.(4)减小泵前管路上的震动益坏.如正在央供范畴尽管收缩管路,减小管路中的流速,缩小直管战阀门,尽管加大阀门启度等.以上步伐可根据泵的选型、选材战泵的使用现场等条件,举止概括分解,适合加以应用.[编写本段]估计公式什么喊气蚀余量?什么喊吸程?各自计量单位及表示字母?问:泵正在处事时液体正在叶轮的进心处果一定真空压力下会爆收液体汽体,汽化的气泡正在液体量面的碰打疏通下叶轮等金属表面爆收剥降,进而益害叶轮等金属,此时真空压力喊汽化压力,气蚀余量是指正在泵吸出心处单位沉量液齐所具备的超出汽化压力的富余能量.单位为米液柱,用(NPSH)r表示.吸程即为必须气蚀余量Δ/h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许几许拆置下度.单位用米.吸程=尺度大气压(10.33米)--气蚀余量--仄安量(0.5)尺度大气压能压上管路真空下度10.33米比圆:某泵必须气蚀余量为4.0米,供吸程Δh (早5.67米下度内可预防汽蚀)●例子:1公斤的压力下,火的鼓战温度为100度,超出100度,部分火要气化,形成火蒸汽, 此时的火如果流进泵的出心,由于管阻力的本果,压力缩小为0.8公斤,火将爆收汽化,为了不汽化,将进火压力由1公斤删压到1.5公斤,那时泵出心压力为1.3公斤,●必须汽蚀余量:单位沉量液体从泵吸出心截里至泵压强最矮面的压降.那个参数反映的是泵自己的汽蚀个性.泵吸出心压强一定的话,必须汽蚀余量越大,道明泵压强最矮面压强越矮,泵便越简单汽化.灵验汽蚀余量:正在泵的出心处,单位沉量液体具备的超出汽化压强的富饶能量.那个参数越大,泵汽蚀的大概性便越小.拆置汽蚀余量=灵验汽蚀余量,二者是一个意义●汽蚀余量主假如衡量泵吸上本领的一个参数.咱们皆知讲一个尺度大气压约等于10m火柱,也便是道如果把泵搁到一个很深的火池子上头,火里与大气是相通的,那时让泵将火背中排,泵最大的大概性是使火里低沉到与泵轴线笔直距离10m的场合,如果泵继承运止,那时的火里也不可能再低沉了.泵也无法背中继承收火,其排出的将是气,那种状态,咱们把它喊汽蚀.然而本量上泵是无法真足让火里低沉到与其轴线笔直10m距离,几会剩下一部分.剩下那部分火如果也以m为单位去估计的话,便是那台泵的汽蚀余量,也喊泵的必须汽蚀余量NPSHr,常常那个值是泵厂以20℃浑火正在泵的额定流量下测定的,单位是米.NPSHr越小道明泵的吸上本能越佳. 然而正在现真工况中,泵不皆是笔直安顿正在液里上的,泵出心的阻力常常是由于出心管路的摩揩力、出心直头、阀门的阻力制成的,而不是由泵吸进管内的液体的笔直沉力制成的,即由泵以中的拆置系统决定的.那种拆置汽蚀余量NPSHa,也喊灵验汽蚀余量或者可用汽蚀余量,单位也是米.其数值是即定的,也便是管路拆置决定了,其NPSHa 也便决定了. 那么,既然拆置汽蚀余量NPSHa决定了,怎么样包管泵仄常处事,不爆收汽蚀呢?那便必须使泵的必须汽蚀余量NPSHr战拆置汽蚀余量NPSHa间有一个仄安裕量S,即谦脚NPSHa-NPSHr≥S.对付于普遍离心泵,S常常与0.6~1.0m.●允许吸上真空度与临界汽蚀余量的闭系道明如下:允许吸上真空度是将考查得出的临界吸上真空度换算到大气压为0.101325MPa战火温为20°C的尺度情景下,减去0.3m的仄安裕量后的数值.临界汽蚀余量与允许吸上真空度之间的闭系按下式估计:(NPSH)c=(Pb-Pv)×106/pg+v21/2g-Hsc=(Pb-Pv)×106/pg+v21/2g-(Hsa+0.3) 式中:(NPSH)c——临界汽蚀余量,m;Pb——大气压力(千万于),MPa;Pv——汽化压力(千万于),MPa;p——被输收液体的稀度,kg/m3;g——自由降体加速度,m/s2(与9.81);V1——进心断里处仄衡速度,m/s;Hsc——临界吸上真空度,m;Hsa——允许吸上真空度,m.•管讲离心泵的拆置闭键技能:火泵拆置下度即吸程采用一、离心泵的闭键拆置技能管讲离心泵的拆置技能闭键正在于决定火泵拆置下度(即吸程).那个下度是指火源火里到火泵叶轮核心线的笔直距离,它与允许吸上真空下度不克不迭混为一道,火泵产品道明书籍或者铭牌上标示的允许吸上真空下度是指火泵进火心断里上的真空值,而且是正在1尺度大气压下、火温20摄氏度情况下,举止考查而测定得的.它并不思量吸火管讲配套以去的火流情景.而火泵拆置下度该当是允许吸上真空下度扣除了吸火管讲益坏扬程以去,所剩下的那部分数值,它要克服本量天形吸火下度.火泵拆置下度不克不迭超出估计值,可则,火泵将会抽不上火去.其余,效用估计值的大小是吸火管讲的阻力益坏扬程,果此,宜采与最短的管路安插,并尽管少拆直头等配件,也可思量适合配大一些心径的火管,以减管内流速. 应当指出,管讲离心泵拆置天面的下程战火温分歧于考查条件时,如当天海拔300米以上或者被抽火的火温超出20摄氏度,则估计值要举止建正.即分歧海拔下程处的大气压力战下于20摄氏度火温时的鼓战蒸汽压力.然而是,火温为20摄氏度以下时,鼓战蒸汽压力可忽略不计. 从管讲拆置技能上,吸火管讲央供有庄重的稀启性,不克不迭漏气、漏火,可则将会益害火泵进火心处的真空度,使火泵出火量缩小,宽沉时以至抽不上火去.果此,要宽肃天干佳管讲的接心处事,包管管讲对接的动工品量. 二、离心泵的拆置下度Hg估计允许吸上真空下度Hs是指泵出心处压力p1可允许达到的最大真空度.而本量的允许吸上真空下度Hs值本去不是根据式估计的值,而是由泵制制厂家真验测定的值,此值附于泵样本中供用户查用.位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用浑火为处事介量,支配条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值,当支配条件及处事介量分歧时,需举止换算.(1) 输收浑火,然而支配条件与真验条件分歧,可依下式换算Hs1=Hs+(Ha -10.33) -(Hυ-0.24)(2) 输收其余液体当被输收液体及反派人物条件均与真验条件分歧时,需举止二步换算:第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H΄s 2 汽蚀余量Δh对付于油泵,估计拆置下度时用汽蚀余量Δh去估计,即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的拆置下度,单位用米.用汽蚀余量Δh由油泵样本中查与,其值也用20℃浑火测定.若输收其余液体,亦需举止矫正,详查有闭书籍籍.吸程=尺度大气压(10.33米)-汽蚀余量-仄安量(0.5米)尺度大气压能压管路真空下度10.33米.比圆:某泵必须汽蚀余量为4.0米,供吸程Δh?解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米从仄安角度思量,泵的本量拆置下度值应小于估计值.当估计之Hg为背值时,道明泵的吸出心位子应正在贮槽液里之下.例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空下度Hs=5.7m.已知吸进管路的局部阻力为1.5mH2O,当天大气压为9.81×104Pa,液体正在吸进管路中的动压头可忽略.试估计:(1) 输收20℃浑火时泵的拆置;(2) 改为输收80℃火时泵的拆置下度.解:(1) 输收20℃浑火时泵的拆置下度已知:Hs=5.7m Hf0-1=1.5m u12/2g≈0当天大气压为9.81×104Pa,与泵出厂时的真验条件基本相符,所以泵的拆置下度为Hg=5.7-0-1.5=4.2 m.(2) 输收80℃火时泵的拆置下度输收80℃火时,不克不迭间接采与泵样本中的Hs值估计拆置下度,需按下式对付Hs时止换算,即Hs1=Hs+(Ha-10.33) -(Hυ-0.24)已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O,由附录查得80℃火的鼓战蒸汽压为47.4kPa.Hv=47.4×103 Pa=4.83 mH2O Hs1=5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m将Hs1值代进式中供得拆置下度Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m Hg 为背值,表示泵应拆置正在火池液里以下,起码比液里矮0.72m.•sunpengyu1 (2008-4-30 09:39:56)PVC管上有孔,正在退潮时不是有气氛么,那便吸不出火了啊•pumpvalve (2008-4-30 13:37:26)火泵的拆置下度主要有二圆里的效用,其一是效用仄安性,其二是效用经济性.一、先道对付仄安性的效用,拆置下度会效用火泵出心的真空度战管路系统的火打.1.拆置下度会效用火泵出心的真空度,咱们知讲火泵出心的真空度是一个格中要害的参数,对付本能效用特天大,出心的真空度太小的话,火泵挨不上火;真空度太大的话,管路部分管段汽化或者泵出心汽化引起汽蚀.(1)出心的真空度太小的话,火泵挨不上火,主假如果为大气压战出心的真空度的压好缺累以克服管路益坏战普及能头;(2)太大的话,泵出心汽化引起汽蚀,那个也简单明白,汽蚀本本便战出心压强有闭;(3)太大的话,管路部分管段汽化,只消矮于汽化压力便汽化,那个也简单明白,主假如管路部分管段汽化对付管路系统本能直线的效用,那个很罕见人闭注,那个效用战汽化的程度以及汽化的分歧阶段有闭(真量是二相流情况下的本能直线),本能直线出现动摇形状,使之战泵本能直线有多个接面,进而激励管路系统震动动摇战振荡,以至诱收汽蚀(战(2)中所道汽蚀仍旧有面区别的).2.拆置下度战火打有闭,根据火泵拆置位子分歧,大概出现正或者背火打,只消搞火泵的人,那一面仍旧皆知讲的.二、拆置下度对付经济性的效用拆置下度对付经济性的效用主要体当前变速安排圆里,拆置下度较矮的话,管路系统的静拆置扬程矮,进而使变速安排正在所有安排范畴内脆持下效.三、对付于一些特殊情况,比圆不出心管路,惟有出心肘形段的火泵,还需要思量拆置下度战出心旋涡之间的闭系,手段是正在加进泵叶轮前与消出心旋涡,电厂中的循环火泵,以及一些与火泵站用泵属于那种情况.四、其余不罕睹情况不正在此多道,如有那圆里问题的伙伴还不妨继承接流,只消尔奇尔间.。
汽蚀余量[]基本概念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汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,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。
单位用米标注,用(NPSH)r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。
[]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体xx,不能正常工作。
[]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
离心泵汽蚀余量计算公式离心泵的汽蚀余量是指泵在使用过程中,能够防止汽蚀的能力。
汽蚀是指在泵的进口处由于压力降低而发生的蒸汽或气泡产生和坍塌的现象,这会导致泵的运行不稳定,降低流量和扬程的能力,甚至损坏泵的性能。
因此,计算离心泵的汽蚀余量非常重要,以确保泵始终处于正常运行状态。
计算离心泵的汽蚀余量需要考虑以下几个因素:1.汽蚀系数(NPSHr):汽蚀系数是指离心泵在允许汽蚀的最小进口压力下,能提供的最大扬程。
它是水泵设计参数的一项重要指标,通过实验确定。
2.净正吸入头(NPSHa):净正吸入头是指泵进口处的压力与液体饱和蒸汽压力之差。
它通常由进口液体的静态高度、进口管道的阻力损失、液体流速和进口速度头等因素综合决定。
基于以上两个参数,我们可以使用以下公式计算离心泵的汽蚀余量:汽蚀余量=NPSHa-NPSHr计算过程如下:1.确定进口液体的蒸汽压力。
这可以通过查表或使用蒸汽压力计来测量。
2.确定离心泵的汽蚀系数(NPSHr)。
这通常可以在泵的技术参数手册或供应商提供的资料中找到。
3.确定净正吸入头(NPSHa)。
这需要考虑进口管道的长度、直径、摩阻系数等因素。
4.使用上述公式计算汽蚀余量。
在真实的应用中,通常需要进行多次计算和实验,以确保离心泵的汽蚀余量达到要求。
此外,还需要注意以下事项:1.离心泵的设计和选择应根据具体的应用场景和工艺要求进行。
不同应用场景的液体特性、工艺压力和温度等因素都会对汽蚀余量产生影响。
2.离心泵的进口管道应合理设计,避免过长、过窄或过多弯曲,以减小摩阻损失,并确保充分的净正吸入头。
3.定期监测和维护离心泵的运行状态,包括进口压力、流量和扬程等参数,以及检查泵内是否存在异物或堵塞情况。
总之,离心泵的汽蚀余量计算是一个关键的设计步骤,通过合理计算和选择,可以确保离心泵在运行过程中不发生汽蚀现象,提高泵的性能和寿命。
汽蚀余量[编辑本段]基本概念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汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽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。
单位用米标注,用(NPSH )r。
吸程即为必需汽蚀余量Ah:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。
[编辑本段]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
[编辑本段]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH )表示,具体分为如下几类:NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr ------- 泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc ――临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]――许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]= (1.1 〜1.5 ) NPSHc。
有效汽蚀余量计算公式有效汽蚀余量是指在泵运行时,泵轮叶片与液体之间的摩擦力和离心力产生的压力差,使得液体在泵轮叶片上形成气蚀孔洞的最大深度。
有效汽蚀余量是泵的重要性能指标之一,它直接影响泵的使用寿命和运行效率。
因此,准确计算有效汽蚀余量对于泵的设计和使用非常重要。
有效汽蚀余量计算公式是根据泵的运行参数和液体性质推导出来的。
下面我们来详细介绍一下有效汽蚀余量计算公式的推导过程和应用方法。
1. 有效汽蚀余量的定义在泵运行时,泵轮叶片与液体之间的摩擦力和离心力产生的压力差,使得液体在泵轮叶片上形成气蚀孔洞。
当气蚀孔洞的深度达到一定程度时,会导致泵的性能下降和损坏。
因此,为了保证泵的正常运行,需要确定一个最大的气蚀孔洞深度,即有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量的定义如下:在泵的设计和使用中,为了保证泵的正常运行,需要确定一个最大的气蚀孔洞深度,即有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量是指在泵运行时,泵轮叶片与液体之间的摩擦力和离心力产生的压力差,使得液体在泵轮叶片上形成气蚀孔洞的最大深度。
2. 有效汽蚀余量计算公式的推导在泵的设计和使用中,需要确定一个最大的气蚀孔洞深度,即有效汽蚀余量。
有效汽蚀余量的计算公式如下:Hs = H - Hc - Hf - Hg其中,H为泵的总扬程,Hc为泵的临界汽蚀余量,Hf为泵的摩擦扬程,Hg为泵的重力扬程。
2.1 泵的总扬程泵的总扬程是指泵在单位时间内将液体从低处输送到高处所需的能量。
泵的总扬程可以通过下面的公式计算:H = Hs + Hf + Hg + Hr其中,Hs为泵的静止扬程,即液体从泵入口到泵轮叶片的距离;Hf 为泵的摩擦扬程,即液体在泵内摩擦损失的能量;Hg为泵的重力扬程,即液体从泵出口到出口高度的能量;Hr为泵的回路扬程,即液体在回路中的能量损失。
2.2 泵的临界汽蚀余量泵的临界汽蚀余量是指泵在运行时,液体中的气体达到一定的压力和温度条件下,液体开始汽蚀的最小深度。
泵的临界汽蚀余量可以通过下面的公式计算:Hc = (Pv - Ps) / ρg其中,Pv为液体的饱和蒸汽压力,Ps为液体的实际蒸汽压力,ρ为液体的密度,g为重力加速度。
装置汽蚀余量的计算1.泵汽蚀余量的说明1)汽蚀现象定义液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
2)泵汽蚀基本关系式泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此,研究汽蚀发生的条件,应从泵本身和吸入装置双方来考虑,泵汽蚀的基本关系式为:NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHaNPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀NPSHaNPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀,欲增大NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
NPSHa=Pc/ρg-hg-hc-Pv/ρg(吸入)NPSHa=Pc/ρg+hg-hc-Pv/ρg(倒灌)式中:NPSHa-装置汽蚀余量(m);Pc/ρg-吸入液面绝对压力水头(m);Pv/ρg-液体温度下汽化压力水头(m);Pc-封闭系统吸入液面的绝对压力(Pa),Pv-液体温度下的汽化压力(Pa);(敞开系统进水液面的压力为大气压力Pa,式中Pc=Pa)hg-泵吸入几何高度(m);(进水液面至泵叶轮基准面的垂直高度)hc-泵吸入系统装置的阻力损失水头(m);(包括局部损失和沿程损失)ρ-液体密度;(Kg/m3)g-重力加速度9.8(m/2)应当指出:式中的装置参数Pc、hg、hc,在敞开系统中进水液面为大气压力Pa与当地海拔高度有关。
汽蚀余量计算汽蚀是指液体中的气体在流动过程中突然形成气泡,并在较低的压力下突然坍塌。
这种气泡坍塌所产生的冲击波会对设备和管道造成严重的损坏。
为了防止汽蚀对设备的影响,我们需要计算汽蚀余量来确定系统的安全边界。
汽蚀余量是指在给定条件下,液体中的气体能够耐受的最低压力。
在这个压力下,液体中的气泡不会突然形成和坍塌,从而避免了汽蚀的发生。
计算汽蚀余量的方法有很多种,下面我们将介绍其中的两种常用方法。
第一种方法是通过流体静压法来计算汽蚀余量。
这种方法利用流体静压力的平衡原理来确定汽蚀余量。
首先,我们需要测量液体的静压力,即液体在静止状态下对容器壁的压力。
然后,我们将容器连接到一个真空泵,并逐渐减小容器内的压力。
当压力降到液体的汽蚀余量时,液体中的气泡才会开始形成。
通过测量压力的变化,我们可以确定汽蚀余量。
第二种方法是通过流体动力法来计算汽蚀余量。
这种方法利用流体在流动过程中的动能和静能的平衡原理来确定汽蚀余量。
首先,我们需要测量液体的动能和静能,即流体在流动过程中的动态压力和静态压力。
然后,我们可以通过计算流体的动能和静能的差值来确定汽蚀余量。
无论是采用哪种方法,计算汽蚀余量都需要考虑一些关键因素。
首先,液体的物理性质,如密度、粘度和表面张力等,会对汽蚀余量的计算结果产生影响。
其次,流体的流速和流道的几何形状也会对汽蚀余量的计算结果产生影响。
因此,在进行汽蚀余量计算时,我们需要准确地测量这些参数,并进行适当的修正。
汽蚀余量的计算是确保系统安全运行的重要一环。
通过合理选择计算方法,并考虑各种影响因素,我们可以准确地确定汽蚀余量,从而避免汽蚀对设备造成的损害。
希望本文对汽蚀余量的概念和计算方法有所帮助。
离心泵的吸水性能通常是用允许吸上真空高度来衡量的。
Hs值越大,说明水泵的吸水性能越好,或者说,抗汽蚀性能越好。
但是,对于轴流泵、大型混流泵和热水锅炉给水泵等,其安装高度通常是负值,叶轮常须安在最低水面下,对于这类泵通常采用“汽蚀余量”来衡量它们的吸水性能。
1.水泵的汽蚀余量水泵汽蚀余量是指在水泵进口断面,单位质量的液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量相应的水头,用Δh表示。
如图5一1所示,列出吸水面0-0至泵进口1-1断面的能量相应的水头方程,忽略吸水池的行进流速,得式(5-14)即为水泵汽蚀余量的计算表达式。
从该式可以看出,水泵进口的汽蚀余量的大小与吸水池表面压力pa、被抽液体的饱和蒸汽压力Pva、水泵的安装声度Hss以及吸水管路系统的阻力损失∑hs有关。
从式(5. 14)可以看出,在Hss及吸水管路系统保持不变的情况下,Δha随水泵安装地点海拔高程和被吸液体温度的升高以及流量Q的增加而减小,水泵发生汽蚀的可能性增大;在pa、Pva及Q保持不变的情况下,Δha与水泵的安装高度Hss和吸水管路系统密切相关,Hss越大,即水泵安装得越高,△ha越小,水泵发生汽蚀的可能性也就越大,吸水管路系统的阻力损失系数越大,将引起阻力损失的增大,从而也使Δha减小。
2.临界水泵汽蚀余量在工程实际中,常常会遇到下面的情况:在某一装置中运行的水泵发生汽浊,但在装置条件完全相同的使用条件下更换另一型号的泵,就不发生汽蚀。
这说明泵在运行中是否发生汽蚀与水泵本身的汽蚀性能有关,水泵本身的汽蚀性目通常用临界汽蚀余量Δh来描述。
临界汽蚀余量是仅表示水泵本身汽蚀性能而与水泵装置的吸八条件无关的参数。
它是指叶轮内压力最低点^点的压力刚好等于所输送永流水温下的饱和蒸气压力时的汽蚀余量,其实质是水泵进口处的水在流到叶轮内压力最低点,压力下降为饱和蒸气压力时的能量损失相应的水头损失。
如图5-1所示,列水泵进口1-1断面到叶轮叶片进口前o-0断面水流几何意义的能量方程式(5一19)表示水泵进口断面的总能量与々点压头之间的差值被用来维持液流从泵进口到叶轮进口运动所必需的动能和克服流动过程中的水力损失。
泵汽蚀余量计算公式(一)泵汽蚀余量计算公式在泵的工作过程中,由于液体中的气体含量过高而导致泵的性能下降甚至无法正常工作的现象被称为泵汽蚀。
泵汽蚀余量计算公式是用来计算泵在工作过程中能够面对气体含量的最大限度。
下面将列举相关计算公式,并通过例子进行解释说明。
1. 静态汽蚀余量计算公式静态汽蚀余量计算公式是用来计算泵在静态情况下能够面对气体含量的最大限度。
该公式如下:H_s = (P_v - P_a) / (ρ_g - ρ_l)其中,H_s 表示静态汽蚀余量(单位:米),P_v 表示液体饱和蒸气压力(单位:帕斯卡),P_a 表示大气压力(单位:帕斯卡),ρ_g 表示气体密度(单位:千克/立方米),ρ_l 表示液体密度(单位:千克/立方米)。
例子:假设液体饱和蒸气压力为 10000 帕斯卡,大气压力为101325 帕斯卡,气体密度为千克/立方米,液体密度为 1000 千克/立方米,代入公式后计算得到静态汽蚀余量为米。
2. 动态汽蚀余量计算公式动态汽蚀余量计算公式是用来计算泵在动态情况下能够面对气体含量的最大限度。
该公式如下:H_d = m * C * q^2 / (2 * g * A)其中,H_d 表示动态汽蚀余量(单位:米),m 表示液体质量流量(单位:千克/秒),C 表示阻力系数,q 表示泵的流量(单位:立方米/秒),g 表示重力加速度(单位:米/秒^2),A 表示进口断面积(单位:平方米)。
例子:假设液体质量流量为 10 千克/秒,阻力系数为,泵的流量为立方米/秒,重力加速度为米/秒^2,进口断面积为平方米,代入公式后计算得到动态汽蚀余量为米。
3. 小汽蚀余量计算公式小汽蚀余量计算公式是用来计算泵在小汽蚀情况下能够面对气体含量的最大限度。
该公式如下:H_c = γ * N * Q^2 / (g * H^2)其中,H_c 表示小汽蚀余量(单位:米),γ 表示气体比热容(单位:焦耳/千克·开尔文),N 表示泵的转速(单位:转/秒),Q 表示泵的流量(单位:立方米/秒),g 表示重力加速度(单位:米/秒^2),H 表示泵的扬程(单位:米)。
ρ
△h
P 0
Pv
H f
△P 1
△P e1
u
k
K
NPSHa 离心泵有效
泵吸入口侧全管阻力损失=(P 1+△Pe 1)K 2/g ρ 2.当设备出口中心至液面高度h>1.5ku 2/2g 时,取h f =ku 2/2g。
从吸入容器入口至泵吸入口之间的正常流量下泵流量安全系数,为泵的设计正常流量下泵吸入管道上设备压力降之和(h f =ku 2/2g 操作温度下液体相泵入口液面与泵叶轮中泵入口液面处最低工泵进口操作条件下介质 3.k为局部阻力系数,u为入口管内正常流量下流速。
入口管内正常流量局部阻力系泵的有效汽蚀余量NPSHa=(P 0-P V )/ρg+△h-H f
1.02
3.65m 89KPa 5.94KPa 0.356186m 2.18KPa 0.029725KPa 1.08m/s 0.51.2711.59467m 泵有效汽蚀余量计算公式
失=(△P 1+△Pe 1)K 2/g ρ
2
/2g 时,取h f =ku 2/2g。
流量下管道摩擦压力降(包括管件阀门)的设计流量与正常流量之比
之和(包括设备管口压力降)h f =ku 2/2g
液体相对密度
叶轮中心垂直距离
最低工作绝对压力
下介质的饱和蒸汽压
流速。
常流量下流速
阻力系数
PSHa=(P 0-P V )/ρg+△h-H f。
汽蚀必须汽蚀余量由泵厂根据试验确定的汽蚀余量(以米液柱计)。
用NPSHr表示。
单位是:m。
泵汽蚀余量是由泵本身的特性决定的,是表示泵本身抗汽蚀性能的参数。
欲提高泵本身的抗汽蚀性能,必须尽量降低汽蚀余量。
泵的安全吸入条件1工程上容许的汽蚀余量:〔NPSHr〕= (NPSH r+0.3~0.5)MH2O柱=0.95MH2O柱2NPSH r是在泵入口低压区的液体静压能比该处液体汽化静压能的富余值,由试验得出;试验条件是在标准状态:20℃,760 mmHg柱。
3〔H〕安吸上=〔NPSHr〕+ω2入/2g+h损=(NPSH r+0.3~0.5)+ω2入/2g+h损1NPSH—汽蚀余量1.1NPSHc:临界汽蚀余量NPSHc=()SCVK HgVgPP-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-210216ρ=()3.0210216--+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-SCVK HgVgPPρ=()()3.0210216+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-SCVK HgVgPPρNPSHc:临界汽蚀余量P b:大气压力(绝),MPaP v:汽化压力(绝),MPaρ:液体密度,㎏/m3g:重力加速度,m/s2V1:叶轮入口截面处液体速度,m/s Hsc:临界吸上真空度,mHsa:容许吸上真空度,m1.2临界吸上真空度Hsc在数值上等于容许吸上真空度Hsa+0.3m即Hsa+0.3= Hsc1.3 NPSHa :系统具备的有效汽蚀余量,m1.4 NPSHr :叶轮必须的汽蚀余量,m 1.5 NPSHc 与NPSHr 的关系:等价?1.6 汽蚀试验的目的是为了确定泵的临界汽蚀余量与流量的关系;或者验证泵的临界汽蚀余量不小于或等于规定的必须的汽蚀余量值。
即NPSH c >NPSH r 。
1.7H 、P 、Q 、η、NPSH 曲线1.8NPSH c 1=NPSH c 21⎪⎭⎫⎝⎛n n ,条件是:1.8.1 流量为:Q 1=(0.5~1.2)Q ηmx 1.8.2 转速变化为:△n =%10011⎪⎪⎭⎫⎝⎛-nn n =±20% 1.9如果转速变化:△n =%10011⎪⎪⎭⎫⎝⎛-nn n =+20%~-50%,则有: 1.9.1 Q 1=⎪⎭⎫⎝⎛n n Q 1 1.9.2 H 1=21⎪⎭⎫⎝⎛n n H1.10 如果转速变化:△n =%10011⎪⎪⎭⎫⎝⎛-nn n =±20%,则有:η1=η 1.11 P 1=31⎪⎭⎫⎝⎛n n P (P 1 、P 功率)。
汽蚀余量计算方法和例子汽蚀余量[]基本概念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汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,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。
单位用米标注,用(NPSH)r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
吸程=标准大气压(10.33米)-临界汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。
[]汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的因为某种原因,后的某处).汽蚀余量计算方法和例子液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体xx,不能正常工作。
[]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;汽蚀余量计算方法和例子[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
NPSH----实际汽蚀余量。
NPSH≥NPSHr+0.5m运转时,液体压力沿着泵xx到叶轮xx而下降,在叶片xx附近的K 点上,液体压力pK最低。
此后由于叶轮对液体作功,液体压力很快上升。
当叶轮叶片xx附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时,液体就汽化。
同时,使溶解在液体内的气体逸出。
它们形成许多汽泡。
当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。
这样,不仅阻碍液体正常流动,尤为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数个小弹头一样,连续地打击金属表面。
其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。
如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等),它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
离心泵最易发生气蚀的部位有:汽蚀余量计算方法和例子a.叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;c.无前盖板的高比转数叶轮的xx外圆与壳体之间的xx间隙以及xx 的低压侧;d.多级泵中第一级叶轮。
[]提高离心泵抗气蚀性能措施a.提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口xx,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
(2)采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
(3)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
.汽蚀余量计算方法和例子(4)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。
但正冲角不宜过大,否则影响效率。
(5)采用抗气蚀的材料。
实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
b.提高进液装置有效气蚀余量的措施(1)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
(2)减小吸上装置泵的安装高度。
(3)将上吸装置改为倒灌装置。
(4)减小泵前管路上的流动损失。
如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件,进行综合分析,适当加以应用。
[]计算公式什么叫气蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位及表示字母?答: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体汽体,汽蚀余量计算方法和例子落,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全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--安全量(0.5)标准大气压能压上管路真空高度10.33米例如:某泵必需气蚀余量为4.0米,求吸程Δh (早5.67米高度内可避免汽蚀)解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.67米●例子:1公斤的压力下,水的饱和温度为100度,超过100度,部分水要气化,变成水蒸汽, M: x/ I! _& M+ \2 P1 b* P4 n8 _$ x2 E' ?* K0 ]2 K% ?3 X9 J+ i此时的水如果流进泵的xx,由于管阻力的原因,压力减少为0.8公斤,水将发生汽化,: e: f: r1 z$ r1 W% w4 f ` N1 y x4 M/ H6 D2 Y, @$ Q为了不汽化,将进水压力由1公斤增压到1.5公斤,这时泵xx压力为1.3公斤,! d% E, p& L; }9 g) C ~4 H' `, ^* h1 d: n; u- x公斤的富裕压头就是防止泵汽蚀的汽蚀余量0.3.汽蚀余量计算方法和例子●必需汽蚀余量:单位重量液体从泵吸入口截面至泵压强最低点的压降。
这个参数反映的是泵本身的汽蚀特性。
泵吸入口压强一定的话,必需汽蚀余量越大,证明泵压强最低点压强越低,泵就越容易汽化。
W' k0 d- h4 n8 U1 N4 d) R有效汽蚀余量:在泵的入口处,单位重量液体具有的超过汽化压强的富裕能量。
这个参数越大,泵汽蚀的可能性就越小。
) k9 L! K3 y# P, s: L) Z装置汽蚀余量=有效汽蚀余量,两者是一个意思●汽蚀余量主要是衡量泵吸上能力的一个参数。
我们都知道一个标准大气压约等于10m水柱,也就是说如果把泵放到一个很 , u% P+ q$ ?7 u4 k' C# v泵最大的可能性这时让泵将水向外排,深的水池子上面,水面与大气是相通的,的地方,是使水面下降到与泵轴线垂直距离10m其排这时的水面也不可能再下降了。
如果泵继续运转,泵也无法向外继续送水,出的将是气,这种状态,我们把它叫汽蚀。
但0 F( L0 H6 k! E& e/距离,多少会剩下一部分。
实际上泵是无法完全让水面下降到与其轴线垂直10m 为单位来计算的话,就剩下这部分水如果也以m20℃通常这个值是泵厂以是这台泵的汽蚀余量,也叫泵的必需汽蚀余量NPSHr,清水在泵的额定流量下测定的,单位是米。
, |2 w/ c4 z* \1 n NPSHr越小说明泵的吸上性能越好。
2 L u' y$ Y8 b' Y泵入口的阻力通常是由但在现实工况中,泵不都是垂直安放在液面上的,于入口管路的摩擦力、入口弯头、阀门的阻力造 O o$ ~2 y$ j% ]# S3 B% ]: b即由泵以外的装置系统确成的,而不是由泵吸入管内的液体的垂直重力造成的,定的。
这种装置汽蚀余量NPSHa,也叫有效汽蚀余量或可用汽蚀余量,单位也是米。
其数值是即定的,也就是管路装置确定了, NPSHa其也就确定了。
+ o8 z; d; X* v * k0 P) r+ h% \; M* U9 _* d% m 那么,既然装置汽蚀余量NPSHa确定了,如何保证泵正常工作,不发生汽和装置NPSHr蚀呢?那就必需使泵的必需汽蚀余量汽蚀余量计算方法和例子NPSHa-NPSHr≥S。
间有一个安全裕量S,即满足汽蚀余量NPSHa 。
0.6~1.0m 对于一般离心泵,S通常取允许吸●允许吸上真空度与临界汽蚀余量的关系说明如下:上真空度是将试验得出的临界吸上真空度换算到大气压为量xx0.3m的安全0.101325MPa和水温为20°C的标准状况下,减去临界汽蚀余量与允许吸上真空度之间的关系按下式计后的数值。
算:-(Pv)×106/pg+v21/2gPv)×106/pg+v21/2g-Hsc=(Pb-(NPSH)c=(Pb-(绝Pb——大气压力(NPSH)c ——临界汽蚀余量,m;Hsa+0.3) 式中:——被输送液体的密pMPaPv ——汽化压力(绝对),;对),MPa;——进口V19.81);——自由落体加速度,kg/m3;gm/s2(取度,——允许吸;Hsa;Hsc——临界吸上真空度,mm/s断面处平均速度,。
上真空度,m管道离心泵的安装关键技术:水泵安装高度即吸程选用一、离 心泵的关键安装技术管道离心泵的安装技术关键在于确定水泵安装高度(即吸程)。
这它与允许吸上真个高度是指水源水面到水泵叶轮中心线的垂直距离,汽蚀余量计算方法和例子空高度不能混为一谈,水泵产品说明书或铭牌上标示的允许吸上真空高度是指水泵进水口断面上的真空值,而且是在1标准大气压下、水温20摄氏度情况下,进行试验而测定得的。
它并没有考虑吸水管道配套以后的水流状况。
而水泵安装高度应该是允许吸上真空高度扣除了吸水管道损失扬程以后,所剩下的那部分数值,它要克服实际地形吸水高度。
水泵安装高度不能超过计算值,否则,水泵将会抽不上水来。