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《淺談泵汽蝕余量》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、淺談泵的汽蝕余量邱東(遼寧石汕化工犬學(xué)石汕天然氣工程學(xué)院)摘要:闡述了泵汽蝕余量和裝置汽蝕余的概念、物理意義及區(qū)別,簡要地分析了泵汽蝕余的確定方法。對臨界汽蝕余雖和允許汽蝕余量的確定中存在的問題進(jìn)行了初步探討,并對汽蝕余量和吸上真空度的轉(zhuǎn)換進(jìn)行了簡要說明。關(guān)鍵詞:泵汽蝕余量,有效汽蝕余量,臨界狀態(tài),汽蝕實驗,真空度AsuperficialdiscussiononNPSHrQiuDongAbstract:Inthispaper,theconcept,physicalmeaninganddistinctionofNPSHrandNPSHaaredescribe
2、d,themethodofNPSHrdeterminationareanalyzed.CriticalcavitationsmarginandallowthedeterminationofNPSHproblemswerediscussed,andtherelationshipbetweensuctionvacuumandNPSHrisgiven.Keywords:NPSHr,NPSHa,criticalstate,cavitationstest,vacuum1導(dǎo)言泵汽蝕余雖是表征水泵汽蝕性能的重要參數(shù)z—,并據(jù)此計算水泵裝置兒何吸上高度和確定水泵安裝高程,
3、在牛產(chǎn)實踐上具有重耍意義。因此,在水泵設(shè)計、制造、試驗、安裝和運行各個階段,都應(yīng)該對泵的汽蝕余雖予以特別的匝視。但是,忖前國內(nèi)對水泵的汽蝕試驗方法、臨定汽蝕余量的制定、汽蝕安全余量的取值等問題存在一定的混亂狀況,對此進(jìn)行深入研究和探討十分必要。2泵汽蝕余量和裝置汽蝕余量的概念、物理意義及區(qū)別根據(jù)圖(1),以通過泵軸線的平面為棊準(zhǔn)面,分別列出泵進(jìn)口與葉片進(jìn)口兩斷面的絕對運動能量方程以及葉片進(jìn)口與葉片背面壓力最低點點的相對運動能量方程。當(dāng)點的絕對壓力卜?降到等丁?水泵工作溫度下液體的汽化壓力吋,水泵開始發(fā)生汽蝕,臨界狀態(tài)下的水泵汽蝕方程式為:旦+生_旦二人跆2
4、g恁式中,只、必為泵進(jìn)口斷面至基淮面上的絕對壓力和平均流速,訕和冏為葉輪進(jìn)II斷面上的絕對平均速度和相對速度,21、久2為與泵吸入室和葉輪構(gòu)造冇關(guān)的系數(shù),Pv為泵內(nèi)液體工作溫度下的飽和蒸汽壓。裝置汽蝕余量用4幾表示,是指⑴式的左邊部分,它僅打泵進(jìn)口的參數(shù)有關(guān),而與泵木身的結(jié)構(gòu)和參數(shù)無肓接關(guān)系。一旦泵的吸入裝置條件確定,即裝置吸入液面絕兼進(jìn)口葉片進(jìn)口圖1臨界狀態(tài)下4九與并可通過式(2)計算:軌戈填噴嘖說%%亡(2)對壓力£八兒何吸上高度H吸、吸入管路水頭損失力吸以及流量和溫度等條件確定后,ZV?“就是一個定值,在克服吸入管路中流動損h吸并把液體提高到H吸高(
5、2)式中第二個籌號后第一項表示吸入液面上的壓力能頭;第二項為吸入液而上的速度能頭,但通常吸入液面截而很大以至于速度約為零,故常將此項忽略不計;第三項為泵的幾何安裝高度,即泵吸入口軸線與吸入液面間的位能差;第三項為吸入管路的摩阻損失;第四項為工作溫度下液體的蒸汽壓能頭。通過上述說明可直觀地從屮看岀4乙的物理含義:即吸入液而上的總能頭(包括壓力能頭、速度能頭和位能)度后所剩余的高;I!工作溫度下液體汽化壓力的有效能頭。對以將其理解為泵汽蝕余量的克星,正因為它的存在有效地抵消了液體從泵吸入口到葉輪截而壓力最低點間的壓降,使液體流到壓力最低點處時具有的壓力能頭仍能
6、高于液體汽化壓力,只有該能頭大于零時泵才不會發(fā)生汽蝕;等于零時即為臨界狀態(tài);小于零時發(fā)生汽蝕。泵汽蝕余最用4幾表示,是指仃)式的右邊部分。只冇臨界狀態(tài)時,才冇關(guān)系式ZU“=Ahr成立,Ahr表示了從泵進(jìn)口到葉片背面最低壓力點Z間液體流動過程中的壓力降,可理解為保證泵不發(fā)生汽蝕、在泵進(jìn)口處單位重量液體所必具有的超過工作溫度下液體汽化壓力的富余能頭,它是泵在運行過程中不可避免也是客觀存在的物理量。影響泵汽蝕余量的因素很多,系數(shù)和與泵吸入室結(jié)構(gòu)及葉輪進(jìn)口斷面上絕對速度申和巾的比值冇關(guān),而22則與葉輪兒何形狀、葉片數(shù)、葉片沖角、葉片厚度等葉片進(jìn)口部分的兒何參數(shù)有關(guān)
7、,并且還與葉片進(jìn)口相對速度5和葉片最低壓力點處和對速度WK的比值有-關(guān)。另外,泵吸入口到葉輪人口的過流面積逐漸收縮的程度、水流方向的改變以及繞流葉片頭部引起的水流速度和方向的急劇變化,也對泵汽蝕余量有較人影響。對于給定的泵和泵裝置來說,在一定的轉(zhuǎn)速、流量和溫度卜;裝置汽蝕余量和泵汽蝕余量都是個定值。Aha和4久隨流量變化的關(guān)系曲線見圖2,4/7“隨泵流量的增加而減小,則隨流量的增加而增人。泵在運行時是否發(fā)牛汽蝕是市外部條件、吸人裝登和泵本身特性等因索共同決定的。當(dāng)裝置汽蝕余最大于泵汽蝕余最時,泵進(jìn)II液體的富余能量人于泵所必需的動壓降,即使4/7,?很大,
8、泵也不會發(fā)牛汽蝕。但是,如果泵汽蝕余量4幾較小,泵裝置提供較小的4