一、空化发生过程:
液体汽化时的压力称为汽化压力(饱和蒸汽压力),液体汽化压力的大小与温度有关,温度越高,分子运动越严重,因此汽化压力越大。20清水的汽化压力为233.8Pa,100水的汽化压力为101296Pa (1气压)。可见,一定温度的压力是促进液体汽化的外部因素。液体在一定温度下,在此温度下用汽化压力降低压力,液体就会产生气泡,这种气泡生成现象称为气相。
汽化时产生的气泡在高压下流动时体积减少,粉碎。这种压力上升时泡沫从液体中消失的现象称为气式溃败。
为了防止泵腐蚀,泵叶轮入口单位重量的液体必须具有超过汽化压力的剩余能量。简单的说明如下。
离心泵吸入高度过高、液体温度高时,当进气口压力小于或等于液体饱和蒸气压时,液体在泵口沸腾蒸发,在泵壳内形成充满蒸汽的空间,泵旋转时气泡进入高压区域,压力下降的作用导致气泡破裂重新凝结,凝结的瞬间质点相互碰撞,形成较高的部位,液体质点像无数的小弹头一样不断冲击金属表面,导致金属表面出现裂纹,甚至局部剥落的现象,使叶轮表面形成蜂窝状。 同时,气泡中的一些活跃气体进入氧气等金属表面的裂缝,通过气泡凝结时释放的热量对金属进行化学腐蚀,这种现象就是气食。
发生空化现象时,泵会产生噪音和振动,使泵的升力、流量、效率的性能急剧下降,同时加快材料的损坏,缩短机器的寿命,因此要限制泵的吸入高度,防止液体大量蒸发。
虽然在一个泵运行过程中发生了汽蚀,但如果在完全相同的条件下更换另一个泵,则可能不会发生汽蚀。这表明汽蚀是否与泵本身的抗风性能有关。相反,同样的泵在特定条件下(例如高7米吸入)使用气式,如果改变使用条件(例如高5米吸入),则不会发生气式。这表明忌食是否与使用条件有关。这是泵空化余量或必需空化余量NPSHr(也称为必需巡洋舰压机头)和装置空化余量或有效空化余量NPSHa(也称为有效巡洋舰压机头)。
二、水泵安装高度计算:
泵吸液体的原因是叶轮旋转,在叶轮进口中产生真空,吸入液面的压力P0将液体压在泵上。也就是说,外因P0通过内因(真空)发挥作用,两者缺一不可。理想情况是叶轮产生真空,不论流动过程中的损失如何,泵在标准气压下只吸10.33米,实际泵的吸高均在10米以下。
叶片入口的压力P2和输送的液体在工作温度下饱和蒸气压Pv可以用以下等式表示:
- 1
-工作温度下输送液体的密度,kg/m3
G-重力加速度,=9.81m/s2
ha-空化安全量,一般为0.3米
泵入口1和刀片2中的恒定能量计算:
左边三个项目是NPSHa,有效气式剩余量,
也就是说,NPSHa=右边2项是NPSHr,所需的空化空间是
也就是说,NPSHr=公式1。
从液位0和泵入口1计算能量常数:
Hg -安装高度,m
Hf - 0-1之间管道阻力损失
项目移动安装高度计算公式:
实验条件下,P0以工程气压,即P0=9.81*10000Pa,以20的清水为介质进行实验,密度为998.2千克/m3,饱和蒸汽压力Pv=2334.6Pa。如果条件发生变化,则必须更改所有这些参数。代入上面的公式。
为了确保离心泵的正常运行,将恒定的安全量添加到测量的(NSPH)c值中作为所需的空化余量(NSPH)r,放入泵产品样品中,或在泵的特性曲线上绘制。
1、根据设备的布局、地形条件、水位条件、运营条件、经济方案比较等多种因素,
2、水平、垂直等样式(风管、直角、角度、转角、平行、垂直、塔、潜水、拆除、液体、畅通、自吸、齿轮、充油、充油水平泵拆卸和装配方便。容易管理,但体积大。需要很大的占地空间。立式泵非常
多情况下叶轮淹没在水中;任何时候可以启动;便于自动盍或远程控制;并且紧凑;安装面积小;价格较便宜。3、根据液体介质性质,确定清水泵,热水泵还油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵,或者采用不堵塞泵。安装在爆炸区域的泵,应根据爆炸区域等级,采用防爆电动机。
4、振动量分为:气动、电动(电动分为220v电压和380v电压)。
5、根据流量大小,选单吸泵还是双吸泵:根据扬程高低,选单吸泵还是多吸泵,高转速泵还是低转速泵(空调泵)、多级泵效率比单级泵低,当选单级泵和多级泵同样都能用时,宜选用单级泵。
6、 确定泵的具体型号,采用什么系列的泵选用后,就可按最大流量,放大5%——10%余量后的扬程这两个性能主要参数,在型谱图或系列特性曲线上确定具体型号。
利用泵特性曲线,在横坐标上找到所需流量值,在纵坐标上找到所需扬程值,从两值分别向上和向右引垂线或水平线,两线交点正好落在特性曲线上,则该泵就是要选的泵,但是这种理想情况一般不会很少,通常会碰上下列几种情况:
A、第一种:交点在特性曲线上方,这说明流量满足要求,但扬程不够,此时,若扬程相差不多,或相差5%左右,仍可选用,若扬程相差很多,则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力损失。
B、第二种:交点在特性曲线下方,在泵特性曲线扇状梯形范围内 ,就初步定下此型号,然后根据扬程相差多少,来决定是否切割叶轮直径,若扬程相差很小,就不切割,若扬程相差很大,就按所需Q、H、,根据其ns和切割公式,切割叶轮直径,若交点不落在扇状梯形范围内,应选扬程较小的泵。选泵时,有时须考虑生产工艺要求,选用不同形状Q-H特性曲线。
通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线,实质上,离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式,通过实测求得。特性曲线包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-效率曲线(Q-η),流量-功率曲线(Q-N),流量-汽蚀余量曲线(Q-(NPSH)r),性能曲线作用是泵的任意的流量点,都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程,功率,效率和汽蚀余量值,这一组参数称为工作状态,简称工况或工况点,离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点,最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行,即节能,又能保证泵正常工作,因此了解泵的性能参数相当重要。