泵汽蚀的原因

武汉理工大学轮机工程系第五节离心泵的汽蚀一、气蚀现象及危害低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→产生局部真空→水力冲击→发生振动、噪音，对部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象。武汉理工大学轮机工程系泵的流量小于设计流量时，压力最低的部位在此。泵的流量大于设计流量时，压力最低的部位在此。第五节离心泵的汽蚀一、气蚀现象及危害低压区→产生气泡→高压区→气泡破裂→产生局部真空→水力冲击→发生振动、噪音，部件产生麻点、蜂窝状的破坏现象。武汉理工大学轮机工程系第五节离心泵的汽蚀一、气蚀现象及危害武汉理工大学轮机工程系第五节离心泵的汽蚀二、气蚀余量Δh指泵的入口处的液体具有的压头与液体汽化时的压头(饱和蒸汽压头pv/ρg）之差。又称NPSH静正吸上水头（NetPositiveSuctionHead）有效气蚀余量Δha……泵工作时，实际具有的气蚀余量。必需气蚀余量Δhr……为避免气蚀所必需的气蚀余量。cavitation必需气蚀余量Δhr很难用理论准确求得，均用试验确定。等于试验中的临界气蚀余量Δhc加上0.3m。（Δhr＝Δhc+0.3m）必需气蚀余量Δhr取决于泵的结构型式和流量。必需气蚀余量Δhr和允许吸上真空高度Ｈｓ均由试验得出，均来表示泵的吸入性能好坏。4第五节离心泵的汽蚀cavitation武汉理工大学轮机工程系ΔhaΔhrH当有效气蚀Δha降到低于必需气蚀余量Δhr时，产生噪音、振动、压头明显降低，称不稳定气蚀区。当有效气蚀Δha进一步降低，噪音和振动并不强烈，压头和流量脉动消失，特性曲线呈一条下垂线，称“断裂工况”，也称“稳定气蚀”。HQ三、气蚀特性曲线第五节离心泵的汽蚀cavitation武汉理工大学轮机工程系Δha3ΔhrHHQΔha2Δha1Zs3Zs2Zs1不同的吸高Zs（Zs3Zs3Zs3）吸高Zs越大，有效气蚀余量Δha越小，断裂工况向小流量的方向移动泵，不发生气蚀的流量范围越小。}有效气蚀余量Δha第五节离心泵的汽蚀cavitation三、气蚀特性曲线第五节离心泵的汽蚀三、气蚀特性曲线武汉理工大学轮机工程系cavitation第五节离心泵的汽蚀四、防止气蚀的措施１．避免发生气蚀的措施１）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）；２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）；３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）；４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。２．提高泵抗蚀性能的措施１）改进叶轮入口处形状（加大进口直径、加大叶片进口边的宽度、增大叶轮前盖板转弯处的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮）；２）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）；３）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线（H～Q曲线）与管路特性曲线的交点，即在H～Q坐标上，分别描点作出两曲线的交点M点。Q一、离心泵工况调节的方法1.节流调节法2.回流调节法3.变速调节法4.气蚀调节法武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理一、离心泵工况调节的方法1.节流调节法改变出口阀的开度，实际改变了管路特性曲线。阀门关小，管路阻力增大，管路特性曲线上移，工作点由M→M'点，流量减小。特点：操作简便、不经济性、阻力损失大，流量小工作时液体易发热。不宜采用调节吸入阀，因会使吸入压力降低，产生气蚀。武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理一、离心泵工况调节的方法2.回流调节法打开旁通阀并调节其开度，实际改变了管路特性曲线。打开旁通阀，管路阻力减小，管路特性曲线变平，工作点由M→M’点，泵流量增大，主管流量变小，旁通管有液流。特点：操作简便、经济性很差，减小主管的流量反而使泵的流量和轴功率增加。HQR1旁通阀全关时管路特性R2新增旁通管路的特性（全关）R旁通阀全开时管路特性Q1Q’Q2Q’Q1Q2MM’旁通管流量0～Q2主管流量Q～Q1QQ～Q’泵出口流量｝R’2新增旁通管路的特性（全开）武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理一、离心泵工况调节的方法3.变速调节法改变泵的转速，实际改变了离心泵的特性曲线。转速增加，特性曲线向上平移，流量增大；转速降低，特性曲线向下平移，流量减小。流量、压头、功率的变化为：特点：装置复杂（变频交流电机）、流量变化大时，能保持在高效率区工作，经济性好。32nnPPnnHHnnQQ武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理一、离心泵工况调节的方法4.气蚀调节法改变泵进口的液柱高度，使泵在稳定气蚀状况下工作（A点）。凝水水位降低，即泵的流注吸高减小，有效气蚀余量减小，断裂工况线向小流量方向移动，工况点变化方向为A1→A2→A3。HQ特点：很方便的实现自动调节，经济性好。工况变化会短时间通过不稳定气蚀区，需采用抗蚀性好的材料制作叶轮。RA1A2A3流注高度减小冷凝器锅炉给水泵武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理二、离心泵串、并联工作1.串联工作HQH1H2HQAAR流量相同压头叠加Q=Q1=Q2H=H1+H2注意：H提高后，末级的泵的密封和强度。武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理二、离心泵串、并联工作2.并联工作注意：两台泵的特性不同，并联工作时，工作点回在压头大的泵上（KL）段，使压头小的泵产生倒灌，在零流量下运转而发热。HQ压头相同流量叠加H=H1=H2Q=Q1+Q2HQ1Q2Q两泵单独工作时：Q’1+Q’2=Q’QH’1HH’2HQ’1Q’2H’1H’2KL武汉理工大学轮机工程系实际情况多数属于单泵工作，只是流量达不到指定要求，因此，若以增大流量为目的，则泵的串，并联的选择取决于管路特性曲线。二、离心泵串、并联工作选择1）对管路特性曲线①而言，Q1并=Q1串，并、串联相同。2）对管路特性曲线②而言，Q2并＞Q2串，采用并联。（低阻管路）3）对管路特性曲线③而言，Q3并＜Q3串，采用串联。（高阻管路）①②③武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理三、离心泵的叶轮切割切割定律PDDPHDDHQDDQ32'222'22'2QHPηΔhrRD2D’2PBPAP’H’Q’特性曲线上下平移，参数变化如切割定律。叶轮切割有要求：表3-3P80武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理四、离心泵输送粘性液体液体的运动粘度大于20mm2/s时，其参数Q、H、P、η均将发生变化。粘度增加后，特性曲线降低，管路阻力增加，流量减少得多，压头和功率变化较小。武汉理工大学轮机工程系第六节离心泵的管理五、离心泵的使用和检修1.启动、运行、停车；2.检修时的注意事项；六、离心泵常见故障的分析1.启动后不能供液；2.流量不足；3.电机过载；4.运转中振动过大，产生异常声响；武汉理工大学轮机工程系1）机械方面2）液体方面气蚀现象、喘振现象（具有凸峰压头曲线的离心泵被用于压力液柜或冷却器）喘振（1）液位上升→管阻线Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ上移，工作点A→B→C变化，发生工况点在B→C→O之间周而复始地循环，导致周期性的水击、噪声和振动。压力液柜4.运转中振动过大，产生异常声响；气蚀现象、喘振现象（具有凸峰压头曲线的离心泵被用于压力液柜或冷却器）武汉理工大学轮机工程系2）液体方面喘振（2）K处有气体，压力不高→工况点在A，L后处管阻大→管阻曲线为→R，K处压力上升，管阻曲线Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ上移，工作点A→B→C，直至流量降为零，而后K处压力迅速下降→，发生工况点在B→C→O之间周而复始地循环，发生周期性的水击、噪声和振动。4.运转中振动过大，产生异常声响；气蚀现象、喘振现象（具有凸峰压头曲线的离心泵被用于压力液柜或冷却器）LⅢC武汉理工大学轮机工程系复习思考题1.《船舶辅机考试必备》中本节的全部习题。2.离心泵的水力损失的含义是什么?它包括哪几部分损失?3.为什么离心泵在设计工况运行时效率最高?4.根据离心泵特性图说明用节流调节法如何能减少流量。并指出节流造成的压头损失。5.画出离心泵特性图说明回流阀开启后，回流管路与主管路的合成特性曲线，并标出该工况下主管路和伺流管路流量。6.画出两台H-Q特性相同的离心泵并联工作的特性曲线并说明合成特性曲线的方法。标出并联后每台泵各自的工况点。7.两台离心泵的H-Q曲线不相同，画出其并联工作的合成特性曲线并说明，每台泵的工作状态有何不同。8.离心泵的能量损失有哪几项?各自的含义是什么?9.离心泵的定速特性曲线如何测定?测定哪些内容?武汉理工大学轮机工程系10.离心泵常用的工况调节方法有哪几种?各有什么特点?锅炉给水泵适用哪种调节?11.离心泵的能量转换装置有哪两种基本构造形式?它们分别适用于什么场合?12.离心泵的能量转换装置的主要功用是什么?13.离心泵阻漏环有哪几种常用形式?使用时有何要求?磨损后应如何修理14.两台离心泵串、并联使用时应满足什么基本条件?15.离心泵的扬程与哪些因素有关?16.离心泵常见的引水方法有哪几种?17.离心泵汽蚀的原因是什么?说出几种减小离心泵汽蚀的措施?复习思考题武汉理工大学轮机工程系18.离心泵的轴向推力是怎样产生的?与哪些因素有关?有哪几种平衡方法?19.新装或大修后的离心泵怎样正确起动?20.何谓离心泵的比转数?它对泵有何意义?21.离心泵打不出水的原因有哪些?22.离心泵工作时产生噪声与振动的原因有哪些?23.离心泵的泵壳产生裂纹应如何检查和修理?24.怎样估算离心泵的扬程与流量?发生变化?复习思考题武汉理工大学轮机工程系25.离心泵的安装高度应如何确定?26.为什么两台性能相同的离心泵，并联输出时其流量并不等于单泵工作时流量的两倍，串联输出时其扬程也不等于单泵工作时压头的两倍?27.某离心泵铭牌所示，ｎ＝1750r／min，P=20kW，现实际工作时，用一台泵P=13kW，ｎ＝1500r／min的电动机带动该泵，问该泵组能否允许长期运行，其他参数会不会发生变化？28.拆检离心泵叶轮时应着重检查哪些内容?29.离心泵阻漏装置有哪几种?安装在何处?管理维护上各应注意哪些主要事项?30.名词解释：离心泵的闭式叶轮，离心泵的开式叶轮，离心泵的半开式咋轮，自吸式离心泵，离心泵的相似条件，泵的有效汽蚀余量，泵的必需汽蚀余量，复习思考题武汉理工大学轮机工程系武汉理工大学轮机工程系武汉理工大学轮机工程系机舱一角在曲柄箱中测量个臂距差