第二节
泵的正常工作条件
1-2 泵的正常工作条件
?了解泵的正常工作条件,不仅
对泵的正确安装和使用管理有
重要的意义,同时也有助于分析各类泵不能正常吸排的原因。
1-2-1 泵的正常吸入条件
? 保证泵正常吸入所需的条件:
? (1)泵必须能造成足够低的吸入压力,其值由吸入条件所决定。可推
出稳定流动必须的吸入压力,它主要取决于吸入液面压力、吸高、吸 入管路中的速度头和管路阻力,即
( 1-5)
? (2)泵吸口处的真空度不得大于泵的允许吸上真空度,从而确保泵内
最低吸入 Ps’不低于所输送液体在其温度下所对应的 Pv,否则液体就
会汽化,使泵不能正常工作。即吸入真空度
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1-2-1 泵的正常吸入条件 (2)
?如果不能满足条件 (1),
? 泵不能造成足够低的吸入压力,液体吸不上来。
? 由于泵内元件损坏或密封不良
? 吸入管漏气或吸口露出液面所造成。
?不能满足条件 (2),
? 泵本身状况正常,吸入管路也未漏气,但吸入
条件太差,以致吸入 P过低,则也无法正常工作。
? 下面进一步分析影响泵吸入压力的各种因素。
1-2-1 吸入液面压力的影响
?由式可见,在其它条件不变时,吸入液面
压力 psr越小,吸入压力 ps就越低,即吸入条
件越差。
?吸入液面是与大气相通的自由液面时,Psr
与大气压力相同 (变化很小 )。
?从真空容器吸水的泵,例如凝水泵,psr接
近凝水的饱和压力,故吸入条件很差。
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1-2-1 吸高的影响( impact on)
?在其它条件不变时,吸高 zs越大,ps就越低
?当吸入液面作用的是大气 P时,大多数水泵
的许用吸高不超过 5~ 6m。 如果吸入管路阻
力较大,则 zs就还应减小。
?而吸入条件很差的泵,如热水泵、凝水泵
等,往往必须安装于吸入液面之下,即 zs
<0(泵吸口低于吸入液面的高度称为流注吸
高 ),以提高 ps, 满足前述条件 (2)的要求。
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1-2-1 吸入管流速和管路阻力的影响
? 吸入管流速 vs和管路阻力 hs越大,则 ps越小。
? hs包括沿程阻力之和流经弯头、阀门、滤器等局部阻力。
? 为了减小吸入管路阻力损失,
? 应尽量减小吸入管路的长度,
? 选用适当的管径和管内流速,
? 尽可能减少吸入管路中的弯头和各种附件,
? 应开足吸入管路中的阀门,
? 及时清洗吸入滤器,防止管路阻塞。
? 对油泵来说,管中是层流,管壁粗糙度对阻力影响不大;但油温越低,
油的粘度越高,流动阻力就越大。
? 对水泵来说,管中是紊流,管壁粗糙度大会使阻力增大;但水温变化
对管路阻力的影响则甚微。
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1-2-1 被输送液体粘度的影响
? 液体温度是否影响吸入压力主要视其对液体密度
和管路阻力的影响而定。
? 输油时,油温降低会使吸入管路阻力增大,同时
油的密度也增大,因而将使 ps降低。
? 输水时,水温变化对管路阻力和密度的影响甚微,
对 ps的影响很小。然而水温越高,其 Pv越大,泵
的 Hs越小,这就易使正常吸入条件 (2)得不到满足。
? 对吸入温度可能变化的泵,如锅炉给水泵,使用中就
须注意,当水温升高导致吸入失常时应采取措施,例
如降低泵的转速,或降低吸入液体温度等。
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1-2-1 被输送液体密度的影响
? 所输送液体的 ρ越大,则泵的 Ps就越低。
?当所输送液体的品种变化导致 ρ改变时,其
管路阻力和饱和蒸汽压力也会改变。
? 故在输送各种油类、液态化学品时,就需对泵
的吸入条件作专门的考虑。
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1-2-1惯性水头的影响 (inertia)
? 惯性水头是在液体作不稳定流动时才存在
的附加水头,可用 hi表示。
? 它与作变速运动的液段长度及其加速度成正比。
? 作加速运动的液流,hi>o;
? 作液流作减速运动时,hi<o。
?为避免惯性水头使吸入压力脉动过大,常
采用多作用泵,必要时可设吸入空气室。
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1-2-1惯性水头的影响 (1)
? 吸入阀阻力和吸口段及泵缸内液体的惯性水头的
影响。可使 p’s<pv,
? 活塞面上液体汽化,使活塞与液流脱离,形成的“气
垫”。
? 当活塞行至后半行程或返回行程时,由于 P升高,蒸汽
迅速液化,气体也重新溶入,造成严重的液击。
? 泵在工作中因吸入压力过低而出现的这种液体气
化现象就称为“气穴现象”,
? 使泵的流量减小和压力表指针剧烈抖动,产生液击声,
? 严重时将导致泵的部件和密封损坏。
1-2-2 泵的正常排出条件
?泵必须能产生足够大的排出压力,其值由
排出条件所决定。稳定流动时所必需的排
出压力
?式中,排出管路损失
?容积式泵的排出压力不得超过额定排出压
力,否则过载,密封或部件损坏。要限制 pd
的波动率。
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1-2-2 泵的正常排出条件 (1)
? 泵的 Pd主要取决于排出液面上的压力、排出高度
和排出管路和阻力。
? 工作中若发现 Pd变低,意味着泵的 Q减小使得管路阻力降低。
? 为防泵 Pd过高,应开足排出管阀门,防止排出管或滤器堵塞。
? 活塞面上排出压力 Pd’的大小,还要加上排出阀阻
力和泵缸内及排口段液体的惯性水头。
? P’d在排出行程之初最大,而在行程末尾则变为最小。其中惯
性水头是影响排出压力波动的主要因素。
? 由于排出管路一般较长,如流量脉动率大,则液流的惯性水头
也就较大。为了减小往复泵流量和排出压力的脉动,除采用多
作用泵外,常装设排出空气室。
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