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。,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。,第五节 离心泵的汽蚀,一、气蚀现象及危害,第五节 离心泵的汽蚀,二、气蚀余量h,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 /g）之差。,又称NPSH 静正吸上水头（Net Positive Suction Head）,有效气蚀余量ha 泵工作时，实际具有的气蚀余量。 必需气蚀余量hr 为避免气蚀所必需的气蚀余量。,cavitation,必需气蚀余量hr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hc 加上0.3m。（ hr hc+ 0.3m）,必需气蚀余量hr取决于泵的结构型式和流量。,必需气蚀余量hr和允许吸上真空高度均由试验得出，均来表示泵的吸入性能好坏。,4,第五节 离心泵的汽蚀,cavitation,三、气蚀特性曲线,第五节 离心泵的汽蚀,cavitation,ha3,hr,H,H,Q,ha2,ha1,不同的吸高Zs（Zs3 Zs3 Zs3） 吸高Zs越大，有效气蚀余量ha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。,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,cavitation,第五节 离心泵的汽蚀,四、防止气蚀的措施,避免发生气蚀的措施）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）；）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）；）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）；）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。 提高泵抗蚀性能的措施）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）；）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）；）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。,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（HQ曲线）与管路特性曲线的交点，即在HQ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,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MM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。,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MM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。,H,Q,R1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,Q1,Q,Q,Q1,Q2,M,M,旁通管流量0Q2 主管流量QQ1,Q,QQ泵出口流量,R2新增旁通管路的特性 （全开）,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。,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A1A2A3。,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。,R,A1,A2,A3,流注高度减小,冷凝器,锅炉给水泵,第六节 离心泵的管理,二、离心泵串、并联工作 1.串联工作,流量相同 压头叠加,Q=Q1=Q2,H=H1+H2,注意：H提高后，末级的泵的密封和强度。,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。,H,Q,H,Q1,Q2,Q,Q1,Q2,H1,H2,K,L,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）对管路特性曲线而言， Q1并=Q1串，并、串联相同。2）对管路特性曲线而言， Q2并Q2串，采用并联。（低阻管路）3）对管路特性曲线而言， Q3并Q3串， 采用串联。（高阻管路）,第六节 离心泵的管理,三、离心泵的叶轮切割 切割定律,Q,hr,R,D2,D2,PB,PA,P,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3-3 P80,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、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。,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；,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） 液位上升管阻线上移， 工作点ABC变化， 发生工况点在BCO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）,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BCO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）,L,C,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?,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,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,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，1750rmin，P=20kW，现实际工作时，用一台泵P=13kW，1500rmin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,机舱一角,在曲柄箱中测量个臂距差,