離心泵的汽蝕

1、一、氣蝕現(xiàn)象及危害一、氣蝕現(xiàn)象及危害低壓區(qū)低壓區(qū)產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生氣泡高壓區(qū)高壓區(qū)氣氣泡破裂泡破裂產(chǎn)生局部真空產(chǎn)生局部真空水力沖水力沖擊擊發(fā)生振動(dòng)、噪音，對(duì)部件產(chǎn)發(fā)生振動(dòng)、噪音，對(duì)部件產(chǎn)生麻點(diǎn)、蜂窩狀的破壞現(xiàn)象。生麻點(diǎn)、蜂窩狀的破壞現(xiàn)象。泵的流量泵的流量小于小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，壓設(shè)計(jì)流量時(shí)，壓力最低的部位在此。力最低的部位在此。泵的流量泵的流量大于大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，設(shè)計(jì)流量時(shí)，壓力最低的部位在此。壓力最低的部位在此。一、氣蝕現(xiàn)象及危害一、氣蝕現(xiàn)象及危害低壓區(qū)低壓區(qū)產(chǎn)生氣泡產(chǎn)生氣泡高壓區(qū)高壓區(qū)氣氣泡破裂泡破裂產(chǎn)生局部真空產(chǎn)生局部真空水力沖水力沖擊擊發(fā)生振動(dòng)、噪音，部件產(chǎn)生發(fā)生振動(dòng)、噪音，部件產(chǎn)生麻點(diǎn)、蜂窩狀

2、的破壞現(xiàn)象。麻點(diǎn)、蜂窩狀的破壞現(xiàn)象。一、氣蝕現(xiàn)象及危害一、氣蝕現(xiàn)象及危害二、氣蝕余量二、氣蝕余量h h指泵的入口處的液體具有的壓頭與液體汽化指泵的入口處的液體具有的壓頭與液體汽化時(shí)的壓頭時(shí)的壓頭(飽和蒸汽壓頭飽和蒸汽壓頭pv /g）之差。之差。又稱又稱NPSH靜正吸上靜正吸上水頭（水頭（Net Positive Suction Head）有效氣蝕余量有效氣蝕余量h ha a 泵工作時(shí)，實(shí)際具有的氣蝕余量。泵工作時(shí)，實(shí)際具有的氣蝕余量。必需氣蝕余量必需氣蝕余量h hr r 為避免氣蝕所必需的氣蝕余量。為避免氣蝕所必需的氣蝕余量。cavitation必需氣蝕余量必需氣蝕余量h hr r很難用理論準(zhǔn)

3、確求得，均用試驗(yàn)確定。等于試驗(yàn)中的很難用理論準(zhǔn)確求得，均用試驗(yàn)確定。等于試驗(yàn)中的臨界氣蝕余量臨界氣蝕余量h hc c 加上加上0.3m0.3m。（。（ h hr r h hc c+ 0.3m+ 0.3m）必需氣蝕余量必需氣蝕余量h hr r取決于泵的結(jié)構(gòu)型式和流量。取決于泵的結(jié)構(gòu)型式和流量。必需氣蝕余量必需氣蝕余量h hr r和允許吸上真空高度均由試驗(yàn)得出，均來(lái)表示泵和允許吸上真空高度均由試驗(yàn)得出，均來(lái)表示泵的吸入性能好壞。的吸入性能好壞。4cavitationhahrH當(dāng)有效氣蝕當(dāng)有效氣蝕ha降到低于必需氣蝕余量hr時(shí)，產(chǎn)生噪音、振動(dòng)、壓頭明顯降低，稱不穩(wěn)定氣蝕區(qū)。當(dāng)有效氣蝕當(dāng)有效氣蝕ha進(jìn)

4、一步降低，噪音和振動(dòng)并不強(qiáng)烈，壓頭和流量脈動(dòng)消失，特性曲線呈一條下垂線，稱“斷裂工況”，也稱“穩(wěn)定氣蝕”。HQ三、氣蝕特性曲線三、氣蝕特性曲線cavitationha3hrHHQha2ha1Z Zs3s3Z Zs2s2Z Zs1s1不同的吸高不同的吸高Zs（Zs3 Zs3 Zs3）吸高吸高Zs越大，有效氣蝕余量越大，有效氣蝕余量ha越小，斷裂工況向小流量的方向移動(dòng)泵，不發(fā)生氣蝕的流量范圍越小。有效氣蝕余量有效氣蝕余量hacavitation三、氣蝕特性曲線三、氣蝕特性曲線三、氣蝕特性曲線三、氣蝕特性曲線cavitation四、防止氣蝕的措施四、防止氣蝕的措施避免發(fā)生氣蝕的措施避免發(fā)生氣蝕的措施

5、）降低液體溫度（使對(duì)應(yīng)的液體飽和壓力降低）；）降低液體溫度（使對(duì)應(yīng)的液體飽和壓力降低）；）減小吸上高度或變凈正吸入為灌注吸入（使吸口壓力增大）；）減小吸上高度或變凈正吸入為灌注吸入（使吸口壓力增大）；）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，減少管路附件等）；）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，減少管路附件等）；）關(guān)小排出閥或降低泵轉(zhuǎn)速（降低流量）。）關(guān)小排出閥或降低泵轉(zhuǎn)速（降低流量）。提高泵抗蝕性能的措施提高泵抗蝕性能的措施）改進(jìn)葉輪入口處形狀（加大進(jìn)口直徑、加大葉片進(jìn)口邊的寬度、增）改進(jìn)葉輪入口處形狀（加大進(jìn)口直徑、加大葉片進(jìn)口邊的寬度、增大葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑、采用扭曲葉片、加設(shè)誘導(dǎo)

6、輪）；大葉輪前蓋板轉(zhuǎn)彎處的曲率半徑、采用扭曲葉片、加設(shè)誘導(dǎo)輪）；）采用抗蝕材料（鋁鐵青銅、）采用抗蝕材料（鋁鐵青銅、2G2Gr r1313、稀土合金鑄鐵、高鎳鉻合金）；、稀土合金鑄鐵、高鎳鉻合金）；）葉輪表面光滑，葉片流道圓滑。）葉輪表面光滑，葉片流道圓滑。所謂離心泵的工作點(diǎn)是指離心泵的性能曲線（所謂離心泵的工作點(diǎn)是指離心泵的性能曲線（HQ曲線）曲線）與管路特性曲線的交點(diǎn)，即在與管路特性曲線的交點(diǎn)，即在HQ坐標(biāo)上，分別描點(diǎn)作出坐標(biāo)上，分別描點(diǎn)作出兩曲線的交點(diǎn)兩曲線的交點(diǎn)M點(diǎn)。點(diǎn)。 Q Q一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法1.節(jié)流調(diào)節(jié)法節(jié)流調(diào)節(jié)法2.回流調(diào)節(jié)法回流調(diào)節(jié)法3.變速調(diào)節(jié)

7、法變速調(diào)節(jié)法4.氣蝕調(diào)節(jié)法氣蝕調(diào)節(jié)法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法1.節(jié)流調(diào)節(jié)法節(jié)流調(diào)節(jié)法改變出口閥的開(kāi)度，改變出口閥的開(kāi)度，實(shí)際改變了管路特性曲線。實(shí)際改變了管路特性曲線。閥門關(guān)小，管路阻力增大，閥門關(guān)小，管路阻力增大，管路特性曲線上移，工作點(diǎn)管路特性曲線上移，工作點(diǎn)由由MMMM點(diǎn)，流量減小。點(diǎn)，流量減小。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 操作簡(jiǎn)便、不經(jīng)濟(jì)性、操作簡(jiǎn)便、不經(jīng)濟(jì)性、阻力損失大，流量小工作時(shí)液體阻力損失大，流量小工作時(shí)液體易發(fā)熱。易發(fā)熱。不宜采用調(diào)節(jié)吸入閥，因會(huì)使吸不宜采用調(diào)節(jié)吸入閥，因會(huì)使吸入壓力降低，產(chǎn)生氣蝕。入壓力降低，產(chǎn)生氣蝕。一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方

8、法2.回流調(diào)節(jié)法回流調(diào)節(jié)法打開(kāi)旁通閥并調(diào)節(jié)其開(kāi)度，打開(kāi)旁通閥并調(diào)節(jié)其開(kāi)度，實(shí)際改變了管路特性曲線。實(shí)際改變了管路特性曲線。打開(kāi)旁通閥，管路阻力減小，打開(kāi)旁通閥，管路阻力減小，管路特性曲線變平，工作點(diǎn)由管路特性曲線變平，工作點(diǎn)由MMMM點(diǎn)，泵流量增大，主管點(diǎn)，泵流量增大，主管流量變小，旁通管有液流。流量變小，旁通管有液流。特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)性很差，減特點(diǎn)：操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)性很差，減小主管的流量反而使泵的流量和軸小主管的流量反而使泵的流量和軸功率增加。功率增加。HQR1旁通閥全關(guān)旁通閥全關(guān)時(shí)管路特性時(shí)管路特性R2新增旁通管路的新增旁通管路的特性特性 （全關(guān)）（全關(guān)）R旁通閥全開(kāi)旁通閥全開(kāi)時(shí)管路特性

9、時(shí)管路特性Q1QQ2QQ1Q2MM旁通管流量旁通管流量0Q2主管流量主管流量QQ1QQQ泵泵出口流量出口流量R2新增旁通管路的新增旁通管路的特性特性 （全開(kāi)）（全開(kāi)）一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法3.變速調(diào)節(jié)法變速調(diào)節(jié)法改變泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)際改變了離心泵的特性曲線。改變泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)際改變了離心泵的特性曲線。轉(zhuǎn)速增加，特性曲線向上平移，流量增大；轉(zhuǎn)速增加，特性曲線向上平移，流量增大；轉(zhuǎn)速降低，特性曲線向下平移，流量減小。轉(zhuǎn)速降低，特性曲線向下平移，流量減小。流量、壓頭、功率的變化為：流量、壓頭、功率的變化為：特點(diǎn)：裝置復(fù)雜（變頻交流電機(jī)）、流量變化大特點(diǎn)：裝置復(fù)雜（變頻交流電機(jī)）、

10、流量變化大時(shí)，能保持在高效率區(qū)工作，經(jīng)濟(jì)性好。時(shí)，能保持在高效率區(qū)工作，經(jīng)濟(jì)性好。32nnPPnnHHnnQQ一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法一、離心泵工況調(diào)節(jié)的方法4.氣蝕調(diào)節(jié)法氣蝕調(diào)節(jié)法改變泵進(jìn)口的液柱高度，使改變泵進(jìn)口的液柱高度，使泵在穩(wěn)定氣蝕狀況下工作泵在穩(wěn)定氣蝕狀況下工作（A A點(diǎn)）。點(diǎn)）。凝水水位降低，即泵的流注凝水水位降低，即泵的流注吸高減小，有效氣蝕余量減吸高減小，有效氣蝕余量減小，斷裂工況線向小流量方小，斷裂工況線向小流量方向移動(dòng)，工況點(diǎn)變化方向?yàn)橄蛞苿?dòng)，工況點(diǎn)變化方向?yàn)锳 A1 1AA2 2A A3 3。HQ特點(diǎn)：很方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，經(jīng)特點(diǎn)：很方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，經(jīng)濟(jì)性好。工況變

11、化會(huì)短時(shí)間通過(guò)不濟(jì)性好。工況變化會(huì)短時(shí)間通過(guò)不穩(wěn)定氣蝕區(qū)，需采用抗蝕性好的材穩(wěn)定氣蝕區(qū)，需采用抗蝕性好的材料制作葉輪。料制作葉輪。RA1A2A3流注高度減小流注高度減小冷凝器冷凝器鍋爐給水泵鍋爐給水泵二、離心泵串、并聯(lián)工作二、離心泵串、并聯(lián)工作1.串聯(lián)工作串聯(lián)工作HQH1H2HQAAR流量相同流量相同壓頭疊加壓頭疊加Q=Q1=Q2H=H1+H2注意：注意：H提高后，末級(jí)的泵的密封和強(qiáng)度。提高后，末級(jí)的泵的密封和強(qiáng)度。二、離心泵串、并聯(lián)工作二、離心泵串、并聯(lián)工作2.并聯(lián)工作并聯(lián)工作注意：兩臺(tái)泵的特性不同，并注意：兩臺(tái)泵的特性不同，并聯(lián)工作時(shí)，工作點(diǎn)回在壓頭大聯(lián)工作時(shí)，工作點(diǎn)回在壓頭大的泵上（的泵

12、上（KL）段，使壓頭?。┒?，使壓頭小的泵產(chǎn)生倒灌，在零流量下運(yùn)的泵產(chǎn)生倒灌，在零流量下運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)熱。轉(zhuǎn)而發(fā)熱。HQ壓頭相同壓頭相同流量疊加流量疊加H=H1=H2Q=Q1+Q2HQ1Q2Q兩泵單獨(dú)工作時(shí)：兩泵單獨(dú)工作時(shí)：Q1+Q2=QQH1 HH2 HQ1Q2H1 H2KL實(shí)際情況多數(shù)屬于單泵工作，只是流量達(dá)不到指定要求，因此，實(shí)際情況多數(shù)屬于單泵工作，只是流量達(dá)不到指定要求，因此，若若以增大流量為目的，則以增大流量為目的，則泵的串，并聯(lián)的選擇取決于管路特性曲線泵的串，并聯(lián)的選擇取決于管路特性曲線。 二、離心泵串、并聯(lián)工作選擇二、離心泵串、并聯(lián)工作選擇1）對(duì)管路特性曲線）對(duì)管路特性曲線而言，而言，

13、Q1并并=Q1串串，并、串聯(lián)相同。，并、串聯(lián)相同。2）對(duì)管路特性曲線）對(duì)管路特性曲線而言，而言，Q2并并Q2串串，采用并聯(lián)。（低阻管路），采用并聯(lián)。（低阻管路）3）對(duì)管路特性曲線）對(duì)管路特性曲線而言，而言，Q3并并Q3串串， 采用串聯(lián)。（高阻管路）采用串聯(lián)。（高阻管路）三、離心泵的葉輪切割三、離心泵的葉輪切割切割定律切割定律PDDPHDDHQDDQ32222222QHPhrRD2D2PBPAPHQ特性曲線上下平移，特性曲線上下平移，參數(shù)變化如切割定律。參數(shù)變化如切割定律。葉輪切割有要求：表葉輪切割有要求：表3-3 P80四、離心泵輸送粘性液體四、離心泵輸送粘性液體p 液體的運(yùn)動(dòng)粘度大于液體的運(yùn)

14、動(dòng)粘度大于20mm2/s時(shí)，其參數(shù)時(shí)，其參數(shù)Q、H、P、均將發(fā)生變均將發(fā)生變化?；?。p 粘度增加后，特性曲線降低，管路粘度增加后，特性曲線降低，管路阻力增加，流量減少得多，壓頭和功阻力增加，流量減少得多，壓頭和功率變化較小。率變化較小。五、離心泵的使用和檢修五、離心泵的使用和檢修1.啟動(dòng)、運(yùn)行、停車；啟動(dòng)、運(yùn)行、停車；2.檢修時(shí)的注意事項(xiàng)；檢修時(shí)的注意事項(xiàng)；六、離心泵常見(jiàn)故障的分析六、離心泵常見(jiàn)故障的分析1.啟動(dòng)后不能供液；啟動(dòng)后不能供液；2.流量不足；流量不足；3.電機(jī)過(guò)載；電機(jī)過(guò)載；4.運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響；運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響；1）機(jī)械方面）機(jī)械方面2）液體方面）液體方面

15、 氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有凸峰壓頭曲線的離心泵被用氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有凸峰壓頭曲線的離心泵被用于壓力液柜或冷卻器）于壓力液柜或冷卻器）喘振（喘振（1）液位上升液位上升管阻線管阻線上移，上移，工作點(diǎn)工作點(diǎn)A AB BC C變化，變化，發(fā)生工況點(diǎn)在發(fā)生工況點(diǎn)在B BC CO O之間周而復(fù)始地循之間周而復(fù)始地循環(huán)，環(huán)，導(dǎo)致周期性的水擊、噪聲和振動(dòng)。導(dǎo)致周期性的水擊、噪聲和振動(dòng)。壓力液柜壓力液柜4.運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響；運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響； 氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有凸峰壓頭曲線的離心泵被用氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有凸峰壓頭曲線的離心泵被用于壓力液柜或冷卻器）于壓力液柜或冷卻器）2）

16、液體方面）液體方面喘振（喘振（2）K處有氣體，壓力不高處有氣體，壓力不高工況點(diǎn)在工況點(diǎn)在A，L L后處管阻大后處管阻大管阻曲線為管阻曲線為 R R，K K處壓力上升，管阻曲線處壓力上升，管阻曲線上移，上移，工作點(diǎn)工作點(diǎn)A A B B C C ，直至流量降為零，直至流量降為零，而后而后K K處壓力迅速下降處壓力迅速下降，發(fā)生工況點(diǎn)在發(fā)生工況點(diǎn)在B BC CO O之間周而復(fù)始地循環(huán)，之間周而復(fù)始地循環(huán)，發(fā)生周期性的水擊、噪聲和振動(dòng)。發(fā)生周期性的水擊、噪聲和振動(dòng)。4.運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響；運(yùn)轉(zhuǎn)中振動(dòng)過(guò)大，產(chǎn)生異常聲響； 氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有凸峰壓頭曲線的離心泵被用氣蝕現(xiàn)象、喘振現(xiàn)象（具有

17、凸峰壓頭曲線的離心泵被用于壓力液柜或冷卻器）于壓力液柜或冷卻器）LC C1.1.船舶輔機(jī)考試必備船舶輔機(jī)考試必備中本節(jié)的全部習(xí)題。中本節(jié)的全部習(xí)題。2.2.離心泵的水力損失的含義是什么離心泵的水力損失的含義是什么? ?它包括哪幾部分損失它包括哪幾部分損失? ?3.3.為什么離心泵在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時(shí)效率最高為什么離心泵在設(shè)計(jì)工況運(yùn)行時(shí)效率最高? ?4.4.根據(jù)離心泵特性圖說(shuō)明用節(jié)流調(diào)節(jié)法如何能減少流量。并根據(jù)離心泵特性圖說(shuō)明用節(jié)流調(diào)節(jié)法如何能減少流量。并指出節(jié)流造成的壓頭損失。指出節(jié)流造成的壓頭損失。5.5.畫出離心泵特性圖說(shuō)明回流閥開(kāi)啟后，回流管路與主管路畫出離心泵特性圖說(shuō)明回流閥開(kāi)啟后，回流管

18、路與主管路的合成特性曲線，并標(biāo)出該工況下主管路和伺流管路流量。的合成特性曲線，并標(biāo)出該工況下主管路和伺流管路流量。6.6.畫出兩臺(tái)畫出兩臺(tái)H-QH-Q特性相同的離心泵并聯(lián)工作的特性曲線并說(shuō)明特性相同的離心泵并聯(lián)工作的特性曲線并說(shuō)明合成特性曲線的方法。標(biāo)出并聯(lián)后每臺(tái)泵各自的工況點(diǎn)。合成特性曲線的方法。標(biāo)出并聯(lián)后每臺(tái)泵各自的工況點(diǎn)。7.7.兩臺(tái)離心泵的兩臺(tái)離心泵的H-QH-Q曲線不相同，畫出其并聯(lián)工作的合成特性曲線不相同，畫出其并聯(lián)工作的合成特性曲線并說(shuō)明，每臺(tái)泵的工作狀態(tài)有何不同。曲線并說(shuō)明，每臺(tái)泵的工作狀態(tài)有何不同。8.8.離心泵的能量損失有哪幾項(xiàng)離心泵的能量損失有哪幾項(xiàng)? ?各自的含義是什么

19、各自的含義是什么? ?9.9.離心泵的定速特性曲線如何測(cè)定離心泵的定速特性曲線如何測(cè)定? ?測(cè)定哪些內(nèi)容測(cè)定哪些內(nèi)容? ?10.10.離心泵常用的工況調(diào)節(jié)方法有哪幾種離心泵常用的工況調(diào)節(jié)方法有哪幾種? ?各有什么特點(diǎn)各有什么特點(diǎn)? ?鍋爐給水泵鍋爐給水泵適用哪種調(diào)節(jié)適用哪種調(diào)節(jié)? ?11.11.離心泵的能量轉(zhuǎn)換裝置有哪兩種基本構(gòu)造形式離心泵的能量轉(zhuǎn)換裝置有哪兩種基本構(gòu)造形式? ?它們分別適用于什它們分別適用于什么場(chǎng)合么場(chǎng)合? ?12.12.離心泵的能量轉(zhuǎn)換裝置的主要功用是什么離心泵的能量轉(zhuǎn)換裝置的主要功用是什么? ?13.13.離心泵阻漏環(huán)有哪幾種常用形式離心泵阻漏環(huán)有哪幾種常用形式? ?使用

20、時(shí)有何要求使用時(shí)有何要求? ?磨損后應(yīng)如何磨損后應(yīng)如何修理修理14.14.兩臺(tái)離心泵串、并聯(lián)使用時(shí)應(yīng)滿足什么基本條件兩臺(tái)離心泵串、并聯(lián)使用時(shí)應(yīng)滿足什么基本條件? ?15.15.離心泵的揚(yáng)程與哪些因素有關(guān)離心泵的揚(yáng)程與哪些因素有關(guān)? ?16.16.離心泵常見(jiàn)的引水方法有哪幾種離心泵常見(jiàn)的引水方法有哪幾種? ?17.17.離心泵汽蝕的原因是什么離心泵汽蝕的原因是什么? ?說(shuō)出幾種減小離心泵汽蝕的措施說(shuō)出幾種減小離心泵汽蝕的措施? ?18.18.離心泵的軸向推力是怎樣產(chǎn)生的離心泵的軸向推力是怎樣產(chǎn)生的? ?與哪些因素有關(guān)與哪些因素有關(guān)? ?有哪幾有哪幾種平衡方法種平衡方法? ?19.19.新裝或大修后的離心泵怎樣正確起動(dòng)新裝或大修后的離心泵怎樣正確起動(dòng)? ?20.20.何謂離心泵的比轉(zhuǎn)數(shù)何謂離心泵的比轉(zhuǎn)數(shù)? ?它對(duì)泵有何意義它對(duì)泵有何意義? ?21.21.離心泵打不出水的原因有哪些離心泵打不出水的原因有哪些? ?22.22.離心泵工作時(shí)產(chǎn)生噪聲與振動(dòng)的原因有哪些離心泵工作時(shí)產(chǎn)生噪聲與振動(dòng)的原因有哪些? ?23.23.離心泵的泵殼產(chǎn)生裂紋應(yīng)如何檢查和修理離心泵的泵殼產(chǎn)