離心泵的汽蝕與吸入特性

1.汽蝕現(xiàn)象 根據(jù)離心泵的工作原理可知,液流是在吸入罐壓力Pa和葉輪入口最低壓力Pk間形成的壓差(Pa-Pk)作用下流入葉輪的,則葉輪入口處壓力Pk越低,吸入能力就越大。但若Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力Pt為液體汽化壓力的臨界值)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。 2.汽蝕會(huì)引起的嚴(yán)重后果: (1)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。 (2)對(duì)泵的工作性能有影響:當(dāng)汽蝕發(fā)展到一定程度時(shí),汽泡大量產(chǎn)生,會(huì)堵塞流道,使泵的流量、揚(yáng)程、效率等均明顯下降。 (3)對(duì)流道的材質(zhì)會(huì)有破壞:主要是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。 3.離心泵的吸入特性: 1·泵發(fā)生汽蝕的基本條件是:葉片入口處的最低液流壓力Pk≤該溫度下液體的飽和蒸汽壓Pt。 2·有效汽蝕余量:液體流自吸液罐,經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后,所富余的高出汽化壓力的那部分能頭。用Δha表示。 3·泵的必須汽蝕余量:液流從泵入口到葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)K處的全部能量損失,用Δhr表示。 4·Δhr與Δha的區(qū)別和聯(lián)系: Δha>Δhr        泵不汽蝕 Δha=Δhr        泵開(kāi)始汽蝕 Δha<Δhr        泵嚴(yán)重汽蝕 5·對(duì)于一臺(tái)泵,為了保證其安全運(yùn)行而不發(fā)生汽蝕,對(duì)于泵的必須汽蝕余量還應(yīng)加一個(gè)安全裕量,一般取0.5米液柱。于是,泵的允許汽蝕余量為:[Δhr]=Δhr＋0.5。 6·泵的允許幾何安裝高度表達(dá)式為:[Hg1]=(Pa-Pt)/r-hA～S-[Δhr]。 Pa──吸入罐壓力 Pt──液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力 r──液體重度 hA～S──吸入管內(nèi)流動(dòng)損失 [Δhr]──允許氣蝕余量 7·提高離心泵抗汽蝕性能的方法有: A.改進(jìn)機(jī)泵結(jié)構(gòu),降低Δhr,屬機(jī)泵設(shè)計(jì)問(wèn)題。 B.提高裝置內(nèi)的有效汽蝕余量.最主要最常用的方法是采用灌注頭吸入裝置. 此外，盡量減少吸入管路阻力損失，降低液體的飽和蒸汽壓，即在設(shè)計(jì)吸入管路時(shí)盡可能選用管徑大些，長(zhǎng)度短些，彎頭和閥門少些，輸送液體的溫度盡可能低些等措施，都可提高裝置的有效氣蝕余量。 8.軸向力的平衡裝置 ①軸向力的產(chǎn)生原因 a．葉輪前后兩側(cè)因流體壓力分布情況不同(輪蓋側(cè)壓力低,輪盤壓力高)引起的軸向力A1,其方向?yàn)樽匀~輪背側(cè)指向葉輪入口。 b.流體流入和流出葉輪的方向和速度不同而產(chǎn)生的動(dòng)反力A2,其方向與A1相反,所以總軸向力A=A1-A2,方向一般與A1相同(一般A2較小)。 ②軸向力的平衡 a.采用雙吸式葉輪:葉輪兩側(cè)對(duì)稱,流體從兩端吸入,軸向力自動(dòng)抵消而達(dá)到平衡。 b.開(kāi)平衡孔或裝平衡管:A:在葉輪輪盤上相對(duì)于吸入口處開(kāi)幾個(gè)平衡孔。B:為避免開(kāi)平衡孔后,因主流受擾動(dòng)而增加水力損失,可設(shè)平衡管代替平衡孔,即采用一小管引入口壓力至輪盤背側(cè)。 c:采用平衡葉片:在葉輪盤背面鑄幾條徑向筋片,筋片帶動(dòng)葉輪背面間隙內(nèi)的流體加速旋轉(zhuǎn),增大離心力,從而使葉輪背面壓力顯著降低。 d:利用止推軸承承受軸向力。一般小型的單吸泵中止推軸承可以承受全部的軸向力，防止泵軸竄動(dòng)。 ③多級(jí)離心泵軸向力的平衡: a.同單級(jí)離心泵方法相同 b.對(duì)稱布置葉輪 c.采用平衡鼓,部分平衡軸向力 d.采用自動(dòng)平衡盤,全部自動(dòng)平衡軸向力。