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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
一,汽蚀及危害
二,汽蚀余量
第五节 离心泵的汽蚀
三,汽蚀特性曲线
四、防止 汽蚀的措施
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
一,汽蚀及危害
泵在吸入真空度大于允许吸入真空度时,发生汽蚀现
象。 主要发生在叶轮外缘叶片及盖板、涡壳或导轮处,
不会发生在叶片进口处。 例如流量大于设计流量时发
生在叶片进口靠近前盖板的叶片正面处 (K1)。
危害:①产生 600~25000Hz的噪音和振动;②流量、扬
程、效率降低;③金属疲劳破坏;④汽泡凝结放热引
起化学腐蚀 (出口压力升高使气泡溶解,所以泵出口液
体不会带气泡 )。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
二,汽蚀余量
汽蚀余量 ?h,是指泵入口处液体所具有的 总水
头与液体汽化时的压力头 (pv/?g)之差。 国外称
净正吸上水头 NPSH。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
有效汽蚀余量 ?ha,是泵工作时实际具有的汽蚀
余量,取决于 吸入条件 和 液体饱和压力,与泵
无关。 它表示液体在泵进口处水头超过汽化压
头的富裕能量。
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必需汽蚀余量 ?hr:是指 泵 为了避免汽蚀所必需
的汽蚀余量。取决于 泵进口部分的几何形状,
转速 和 流量,反映液体进泵后压力进一步降低
的程度,与吸入条件及所吸液体的 pv值无关。
?hr越小,泵的汽蚀性能越好。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
泵说明书给出 ?hr值。由
图可见,?hr随 Q的增大
而增大,因为流量增大,
液体进泵后的压降也增加。
?hr很难计算,用汽蚀试验确定:逐步增大吸入
真空度,扬程或效率下降 (2+K/2)%时的汽蚀余
量称为 临界汽蚀余量 ?hc。 ?hc加上不小于 0.3m的
余量定为必需汽蚀余量 ?hr。使用时 ?ha比 ?hr具
有大于 10%(不小于 0.5m)的余量。
3.0???? cr hh ra hh ??? %1 1 0 (差值不小于 0.5m)
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
必需汽蚀余量 ?hr和允许吸上真空高度 [Hs]都是
表示泵吸入性能好坏的性能参数,性质一样,只
是表示方式不同。
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?ha减小到等于 ?hr时,吸上真空度达到 [Hs]。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
有效汽蚀余量 ?ha下降接近 ?hr但未降到很低时,
汽蚀已经发生但尚未明显影响到泵性能的状态称
为 潜伏汽蚀 。
三,汽蚀特性曲线
图中画斜线部分为 不稳定汽蚀,
最容易破坏部件。
垂直线 断裂工况,K为 断裂点,
断裂工况形成汽、水两相区,
振动和噪音不强烈,破坏不明
显,称为 稳定汽蚀 。
吸高 zs3>zs2 >zs1,可见吸高越
大,?ha越小,断裂工况越向
小流量方向移动,不发生汽蚀
的流量范围越小。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
中、低 ns的泵叶片流道窄长,气泡容易布满流道,
扬程、效率急剧下降,特性曲线有明显断裂点。
低 ns的泵发生汽蚀后很容易断流 。高 ns的泵叶片
流道短宽,达到断裂点之前有较长的一段扬程和
效率逐渐下降的部分。
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船舶辅机 ?第 3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
四、防止 汽蚀的措施
容易发生汽蚀的泵 (?ha小 ):
1,输送高温液体的泵,锅炉给水泵、热水循环泵
2,流注吸高显著降低的泵,货油泵
3,吸入液面真空度较大的泵,凝水泵
预防措施,(★★★★ ) ① 提高 ?ha; ②减小 ?hr; ③
用抗汽蚀材料制造叶轮,提高光洁度
管理中的措施,(★★★★ ) ① 降低温度;②减小吸
高或增加流注高度;③减小吸入阻力 (清洗滤器 );
④关小排出阀 (不能关小吸入阀 )或降低转速减小
流量。