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離心泵的安裝高度離心泵的工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)0011HgP1Pap1<pa,p1
有一定真空度,真空度越高,吸力越大,Hg
越大。因此,要提高泵的安裝高度,可以適當(dāng)降低吸入口的壓力。離心泵的安裝高度與汽蝕現(xiàn)象汽蝕現(xiàn)象:當(dāng)泵吸入口附近處的最低壓強(qiáng)P等于或小于輸送溫度下液體的飽和蒸氣壓時(shí),部分液體將汽化,產(chǎn)生的汽泡被液流帶入葉輪內(nèi)壓力較高處受壓破裂,產(chǎn)生局部真空,周圍液體高速?zèng)_擊該點(diǎn),將導(dǎo)致葉片表面金屬腐蝕剝落。發(fā)生汽蝕的葉輪現(xiàn)象:噪聲大、泵體振動(dòng),流量、壓頭、效率都明顯下降。后果:葉片受沖擊而出現(xiàn)剝落;泵軸振動(dòng)強(qiáng)烈,甚至振斷。防止措施:把離心泵安裝在恰當(dāng)?shù)母叨任恢蒙?,使泵?nèi)壓強(qiáng)最低點(diǎn)處的壓力超過工作溫度下液體的飽和蒸汽壓Pv。離心泵的允許安裝高度(Hg)指泵的吸入口與吸入貯槽液面間可允許的最大垂直距離。允許安裝高度Hg的計(jì)算方法一般有兩種:為避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,應(yīng)限制p1不能太低,或Hg不能太大,即泵的允許安裝高度不能太高。允許吸上真空高度(Hs)允許汽蝕余量(Δh
)允許吸上真空高度Hs法允許吸上真空高度是指保證不發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,泵入口處壓力p1為所允許的最大真空度,單位
m。Hs與泵的結(jié)構(gòu)、液體的物理性質(zhì)等因素有關(guān)。一般,
Hs=5~7mH2O.式中pa—大氣壓,N/m2(Pa)(Pa-P1)—泵入口處的真空度ρ—被輸送液體密度,kg/m30011HgP1P0u1Hg—泵的安裝高度;u12/2g—吸入管路動(dòng)能;∑Hf—吸入管路阻力;Hs
—允許吸上真空高度。
在如圖0-0和1-1兩截面間列柏努利方程,可得若貯槽為敞口,則p0為大氣壓pa,則有海拔高度↑,液體溫度↑→Hg↓實(shí)際安裝高度泵安裝地點(diǎn)的海拔越高,大氣壓力pa就越低,允許吸上真空高度就越小。輸送液體的溫度越高,所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓pv就越高,這時(shí),泵的允許吸上真空高度也就越小。
汽蝕余量Δh是指離心泵入口處,液體的靜壓頭p1/ρg與動(dòng)壓頭u12/2g之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓頭pv/ρg的最小值。汽蝕余量Δh法式中h—汽蝕余量,m;
pv
—操作溫度下液體飽和蒸汽壓,N/m2。
上式中p0為液面上方的壓力,若為敞口液面則p0=pa。
只要已知允許吸上真空高Hs與汽蝕余量Δh中的任一個(gè)參數(shù),均可確定泵的安裝高度。由可得注意:1.離心泵的允許吸上真空度和允許氣蝕余量與流量(流速)有關(guān),因此必須用最大額定流量值進(jìn)行計(jì)算;2.離心泵安裝時(shí),應(yīng)注意選用較大的吸入管路,減少吸入管路的彎頭、閥門等管件,以減少吸入管路的阻力損失;3.當(dāng)液體輸送溫度較高或沸點(diǎn)較低時(shí),可能出現(xiàn)允許安裝高度為負(fù)值的情況,此時(shí)應(yīng)將離心泵裝于貯罐液面以下。離心泵在特定管路系統(tǒng)中工作時(shí),液體要求泵供給的有效壓頭H可由柏努利方程式求得,即
離心泵的工作點(diǎn)當(dāng)離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作時(shí),其有效壓頭和流量不僅與離心泵本身的性能特性有關(guān),而且還取決于管路特性。上式可變?yōu)?/p>
H=A+
Hf與管路中液體流量無關(guān),在輸液高度和壓力不變的情況下為一常數(shù),以符號(hào)A表示。因吸入管路和排出管路管徑接近此式中壓頭損失為:
上式表明:在特定管路中輸送液體時(shí),所需壓頭H隨液體流量Q的平方而變化,此關(guān)系所描繪的H-Q曲線,稱為管路特性曲線。它表示在特定的管路中,壓頭隨流量的變化關(guān)系。泵的工作點(diǎn):離心泵的特性曲線H-Q與其所在管路的特性曲線He-Qe的交點(diǎn)稱為泵在該管路的工作點(diǎn)。0Q或Q,eH或HeM泵的特性曲線管路特性曲線工作點(diǎn)輸送液體是靠泵和管路相互配合完成的。一臺(tái)離心泵安裝在一定的管路系統(tǒng)中工作,閥門開度也一定時(shí),就有一定的流量與壓頭。工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量與壓頭既滿足管路系統(tǒng)的要求,又為離心泵所能提供。
離心泵工作點(diǎn)H-Q曲線He-Qe
曲線HHMMdcPqV,MqVη改變閥門的開度——改變管路特性曲線0qV
或qV,eH或HeM優(yōu)點(diǎn):調(diào)節(jié)迅速方便,流量可連續(xù)變化。
缺點(diǎn):流量阻力加大,要多消耗動(dòng)力,不經(jīng)濟(jì)。
閥門關(guān)小,管路阻力增大,工作點(diǎn)流量減小,揚(yáng)程增大閥門開大,管路阻力減小,工作點(diǎn)流量增大,揚(yáng)程減小離心泵的流量調(diào)節(jié)改變泵的轉(zhuǎn)速或葉輪的直徑——改變泵特性曲線
0qV
或qV,eH或HeMK優(yōu)點(diǎn):流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小,動(dòng)力消耗也相應(yīng)降低。缺點(diǎn):需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速電動(dòng)機(jī)。轉(zhuǎn)速增大,泵的特性曲線上移,工作點(diǎn)流量增大,揚(yáng)程增大轉(zhuǎn)速(或葉輪直徑)減小,泵的特性曲線下移,工作點(diǎn)流量減小,揚(yáng)程減小改變閥門開度調(diào)節(jié)流量:方法簡(jiǎn)便,應(yīng)用廣泛。但關(guān)小閥門會(huì)使阻力加大,因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力,該法不經(jīng)濟(jì)的。改變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)流量:可保持管路特性曲線不變,流量隨轉(zhuǎn)速下降而減小,動(dòng)力消耗也相應(yīng)降低,因而節(jié)能效果顯著,但需要變速裝置,難以做到流量連續(xù)調(diào)節(jié)。流量調(diào)節(jié)方法的比較改變?nèi)~輪直徑:可改變泵的特性曲線,但可調(diào)節(jié)流量范圍不大,且直徑減小不當(dāng)還會(huì)降低泵的效率?!纠}】
用一臺(tái)離心泵將某有機(jī)液體由罐送至敞口高位槽。泵安裝在地面上,罐與高位槽的相對(duì)位置如圖所示。吸入管道中全部壓頭損失為1.5m水柱,泵的輸出管道全部壓頭損失為
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