水泵的汽蝕余量是指的什么意思

【資料簡(jiǎn)介】

 

水泵汽蝕余量,水泵的汽蝕余量,水泵汽蝕余量是什么意思

   離心泵的吸水性能通常是用允許吸上真空高度來(lái)衡量的。Hs值越大，說(shuō)明水泵的吸水性能越好，或者說(shuō)，抗汽蝕性能越好。但是，對(duì)于軸流泵、大型混流泵和熱水鍋爐給水泵等，其安裝高度通常是負(fù)值，葉輪常須安在zui低水面下，對(duì)于這類泵通常采用“汽蝕余量”來(lái)衡量它們的吸水性能。
    1．水泵的汽蝕余量
    水泵汽蝕余量是指在水泵進(jìn)口斷面，單位質(zhì)量的液體所具有的超過(guò)飽和蒸汽壓力的富余能量相應(yīng)的水頭，用Δh表示。
    如圖5一1所示，列出吸水面0-0至泵進(jìn)口1-1斷面的能量相應(yīng)的水頭方程，忽略吸水池的行進(jìn)流速，得
   
 

  式（5-14）即為水泵汽蝕余量的計(jì)算表達(dá)式。從該式可以看出，水泵進(jìn)口的汽蝕余量的大小與吸水池表面壓力pa、被抽液體的飽和蒸汽壓力Pva、水泵的安裝聲度Hss以及吸水管路系統(tǒng)的阻力損失∑hs有關(guān)。
  從式（5. 14）可以看出，在Hss及吸水管路系統(tǒng)保持不變的情況下，Δha隨水泵安裝地點(diǎn)海拔高程和被吸液體溫度的升高以及流量Q的增加而減小，水泵發(fā)生汽蝕的可能性增大；在pa、Pva及Q保持不變的情況下，Δha與水泵的安裝高度Hss和吸水管路系統(tǒng)密切相關(guān)，Hss越大，即水泵安裝得越高，△ha越小，水泵發(fā)生汽蝕的可能性也就越大，吸水管路系統(tǒng)的阻力損失系數(shù)越大，將引起阻力損失的增大，從而也使Δha減小。
  2．臨界水泵汽蝕余量
  在工程實(shí)際中，常常會(huì)遇到下面的情況：在某一裝置中運(yùn)行的水泵發(fā)生汽濁，但在裝置條件*相同的使用條件下更換另一型號(hào)的泵，就不發(fā)生汽蝕。這說(shuō)明泵在運(yùn)行中是否發(fā)生汽蝕與水泵本身的汽蝕性能有關(guān)，水泵本身的汽蝕性目通常用臨界汽蝕余量Δh來(lái)描述。
  臨界汽蝕余量是僅表示水泵本身汽蝕性能而與水泵裝置的吸八條件無(wú)關(guān)的參數(shù)。它是指葉輪內(nèi)壓力zui低點(diǎn)^點(diǎn)的壓力剛好等于所輸送永流水溫下的飽和蒸氣壓力時(shí)的汽蝕余量，其實(shí)質(zhì)是水泵進(jìn)口處的水在流到葉輪內(nèi)壓力zui低點(diǎn)，壓力下降為飽和蒸氣壓力時(shí)的能量損失相應(yīng)的水頭損失。
    如圖5-1所示，列水泵進(jìn)口1-1斷面到葉輪葉片進(jìn)口前o-0斷面水流幾何意義的能量方程

  式（5一19）表示水泵進(jìn)口斷面的總能量與々點(diǎn)壓頭之間的差值被用來(lái)維持液流從泵進(jìn)口到葉輪進(jìn)口運(yùn)動(dòng)所必需的動(dòng)能和克服流動(dòng)過(guò)程中的水力損失。如果葉輪內(nèi)zui低壓力點(diǎn)的壓力pk降低到汽化壓力pva時(shí)，即k點(diǎn)發(fā)生汽蝕時(shí)，則該式變?yōu)?/span>

 式（ 5-20）表示水流到達(dá)K點(diǎn)后，壓力pk正好等于其飽和蒸汽壓力pva，也就是當(dāng)葉輪內(nèi)zui低壓力點(diǎn)的壓力pk等于汽化壓力pva時(shí)，水泵進(jìn)口的超過(guò)飽和蒸汽壓力的余量全部被消耗在水泵進(jìn)口和^點(diǎn)之間，此時(shí)的水泵進(jìn)口斷面的汽蝕余量，就是臨界汽蝕余量Δhc則

式（5—21）即為臨界汽蝕余量的理論計(jì)算公式，又稱泵的汽蝕基本方程。目前，由于式中的壓降系數(shù)岸和A還無(wú)法用理論計(jì)算的方法樗到，所以臨界汽蝕余量也就不能用計(jì)算的方法來(lái)確定，故△hc需通過(guò)泵的汽蝕性能試驗(yàn)確定。
    式（5—21）表明了當(dāng)葉輪內(nèi)zui低壓力點(diǎn)的壓力pk等于飽和蒸汽壓pva時(shí)，水泵進(jìn)口所需的超過(guò)飽和蒸汽壓力的zui小富裕能量相應(yīng)的水頭。當(dāng)水泵進(jìn)口具有的超過(guò)飽和蒸氣壓力的富裕能量相應(yīng)的水頭大于△hc時(shí)，水泵運(yùn)行時(shí)就不會(huì)發(fā)生汽蝕，否則就會(huì)發(fā)生汽蝕。因此，臨界汽蝕余量△^。是水泵能否發(fā)生汽蝕的判別條件。

  從式（ 5-21）可以看出，Δhc的大小只與水泵進(jìn)口部分的結(jié)構(gòu)和流動(dòng)特性有關(guān)，而與水泵的吸人裝置特性無(wú)關(guān)。它表示的是泵本身抗汽蝕的能力。在流量和轉(zhuǎn)速相同的條件下，Δhc越小的泵，為了使其不發(fā)生汽蝕，泵進(jìn)口斷面所需要的能量就越小，因此，該泵的抗汽蝕能力也就越強(qiáng)。
    3．允許汽蝕余量
    允許汽蝕余量是將臨界汽蝕余量適當(dāng)加大以保證水泵運(yùn)行時(shí)不發(fā)生汽蝕的汽蝕余量，用符號(hào)Hsv或Δh表示，即
    Ah=△hC+K    （5-22）
式中k——安全余量值，一般取0.3m
    應(yīng)當(dāng)注意，Δh和Δhc一樣，也是由水泵本身特性決定的汽蝕參數(shù)，在泵的流量和轉(zhuǎn)速相同的情況下，Δh數(shù)值越小，則表明泵的抗汽蝕性目B越好。
    要使水泵在運(yùn)行中不發(fā)生汽蝕，水泵進(jìn)口的汽蝕余量A^。應(yīng)該大于等于相應(yīng)流量下的允許汽蝕余量Δh。
    即
    Δha≥Δh（5-23）
    把式（5-6）代人式（5-14）可得
   

    上式表明，水泵進(jìn)口吸上真空度越大，水泵的汽蝕余量就越小，泵內(nèi)就越易發(fā)生汽
蝕。
    要保證水泵運(yùn)行不發(fā)生汽蝕，必須使Δha≥Δh或Hsa≤Hs，因此，當(dāng)被抽升液體種類、溫度和泵進(jìn)口平均流速相同的情況下，根據(jù)式（ 5-24）可得
   

  上式反映了水泵的兩種不同形式汽蝕性能參數(shù)（允許汽蝕余量和允許吸上真空高度）之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它們可用作A^與允許吸上真空高度Hs的相互換算。