離心泵吸入高度和汽蝕現象

作者：泵來源：離心泵發布時間：2023-04-28

1、離心泵的汽蝕現象
要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進口處單位重量的液體超過汽化壓力的富余能量。
當離心泵的吸入高度過大并且液體溫度比較高時，致使吸入口壓強小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環境下液體就會在泵進口處沸騰汽化，在泵殼內形成一個充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉，氣泡進入高壓區，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結，在凝結的一瞬間，質點互相撞擊，產生了很高的局部壓力，如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結，則液體質點就象無數小彈頭一樣，連續擊打在金屬表面，使金屬表面產生裂紋，甚至局部產生剝落現象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結時放出的熱量，使金屬受到化學腐蝕作用，上述現象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現象是指被輸送液體由于在輸送溫度下飽和蒸汽壓等于或低于泵入口處(實際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產生噪音和震動，嚴重時，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現象是離心泵正常操作所不允許發生的。

避免汽蝕現象發生的關鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當輸送溫度較高的易揮發性液體時，更要注意。
將Hs1值代入式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負值，表示泵應安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現象產生時，泵將產生噪音和振動，使泵的揚程、流量、效率的性能急劇下降，同時加速了材料的損壞，縮短了機件的使用壽命，因此，必須限制泵的吸入高度，防止液體大量汽化，以免發生汽蝕現象。
2、離心泵的吸入高度
泵的吸入口中心到儲液槽液面之間的高度稱為吸入高度，設想葉輪進口處為絕對真空，吸入管路阻力為零，液面上為一個標準大氣壓，那么理論上的幾何高度為10.33米，但是，由于泵吸入管中有各種阻力損失，以及泵葉輪進口不可能達到完全真空等不利因素，再加上泵進口處所必須的汽蝕余量，所以一般離心水泵的吸入高度不超過4—5米。
允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的大真空度。
而實際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據式計算的值，而是由泵制造廠家實驗測定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當操作條件及工作介質不同時，需進行換算。
1）輸送清水，但操作條件與實驗條件不同，可依下式換算
Hs1＝Hs＋(Ha-10.33)-(Hυ-0.24)
2）輸送其它液體當被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時，需進行兩步換算：一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；二步依下式將Hs1換算成H's
汽蝕余量Δh
對于油泵，計算安裝高度時用汽蝕余量Δh來計算，即用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測定。若輸送其它液體，亦需進行校正，詳查有關書籍。
吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）
標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
從安全角度考慮，泵的實際安裝高度值應小于計算值。又，當計算之Hg為負值時，說明泵的吸入口位置應在貯槽液面之下。
例某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當地大氣壓為9.81×104Pa，液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算：
1）輸送20℃清水時泵的安裝；
2）改為輸送80℃水時泵的安裝高度。
解：輸送20℃清水時泵的安裝高度
已知：Hs=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈0
當地大氣壓為9.81×104Pa，與泵出廠時的實驗條件基本相符，所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2m。
3）輸送80℃水時泵的安裝高度
輸送80℃水時，不能直接采用泵樣本中的Hs值計算安裝高度，需按下式對Hs時行換算，即Hs1＝Hs＋(Ha-10.33)-(Hυ-0.24)
已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。
Hv=47.4×103Pa＝4.83mH2O
Hs1＝5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m

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