一、空化過程:
液體的汽化壓力稱為汽化壓力(飽和蒸氣壓)。液體的汽化壓力與溫度有關(guān)。溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越強(qiáng)烈,汽化壓力越高。淡水在20℃時(shí)的汽化壓力為233.8pa,而100℃時(shí)的汽化壓力為10196pa(一個(gè)大氣壓)??梢钥闯?,一定溫度下的壓力是導(dǎo)致液體汽化的外部因素。在一定的溫度下,當(dāng)液體的汽化壓力降低到一定的溫度時(shí),液體就會(huì)產(chǎn)生氣泡,稱為空化。
當(dāng)空化產(chǎn)生的氣泡流到高壓時(shí),氣泡體積減小甚至破裂。壓力上升,氣泡在液體中消失的現(xiàn)象稱為空化的崩潰。
為了確保泵不發(fā)生空化,葉輪進(jìn)口處每單位重量的液體過剩能量必須超過汽化壓力。簡(jiǎn)要說明如下:
氣蝕發(fā)生在一臺(tái)泵的運(yùn)行中,但在完全相同的條件下更換另一臺(tái)泵可能不會(huì)發(fā)生,這表明氣蝕的發(fā)生與泵本身的抗氣蝕性能有關(guān)。相反,當(dāng)同一臺(tái)泵在一定條件下(如吸入高度7米)使用時(shí),如果改變工作條件(如吸入高度5米),則不會(huì)產(chǎn)生氣蝕,說明氣蝕是否發(fā)生也與工作條件有關(guān)。這是泵空化裕量或必要的空化裕量NPSHR(也稱為必要的凈正壓頭)和裝置空化裕量或有效空化裕量NPSHA(也稱為有效凈正壓頭)。
2。泵安裝高度計(jì)算:
泵吸入液體的原因是葉輪在葉輪進(jìn)口旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生真空,吸入液體的壓力p0產(chǎn)生真空。也就是說,外因p0是通過內(nèi)因(真空)起作用的,兩者缺一不可。理想情況是葉輪產(chǎn)生真空,無論流量過程如何損失,泵在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下只能吸入10.33米,實(shí)際泵吸入高度在10米以下。
葉片入口壓力p2和輸送液體在工作溫度下的飽和蒸氣壓pv可用以下公式表示:
----- 1
rho——工作溫度下輸送液體的密度,kg/m3
g——重力加速度,=9.81m/s2
ha氣蝕的安全性,一般為0.3m。
泵入口1和葉片2的間作能量常數(shù):
左三項(xiàng)為NPSHA,有效空化裕度。
即NPSHA=
即NPSHR=
計(jì)算液位0和泵進(jìn)口1之間的能量常數(shù)。
Hg——安裝高度,m
HF--0-1之間的管道電阻損失
轉(zhuǎn)運(yùn)件安裝高度計(jì)算公式如下:
在實(shí)驗(yàn)條件下,p0為工程大氣壓,即p=9.81*10000p a,實(shí)驗(yàn)在密度為998.2kg/m3、飽和蒸氣壓為pv=2334.6p a的20C清水中進(jìn)行,條件改變時(shí)必須改變這些參數(shù)。代入上述公式:
為了保證離心泵的正常運(yùn)行,將測(cè)得的(nsph)c值加上一定的安全系數(shù)作為必要的汽蝕裕度(nsph)r,該值包含在泵產(chǎn)品樣品中或繪制在泵特性曲線上。
1。根據(jù)裝置布置、地形條件、水位條件、運(yùn)行條件、經(jīng)濟(jì)方案比較等因素;
2??紤]選擇水平、垂直和其他類型(管道類型、直角類型、可變角度類型、旋轉(zhuǎn)類型、平行類型、垂直類型、垂直類型、潛水類型、方便拆卸類型、水下類型、無堵塞類型、自吸類型、齒輪類型、充油類型、充水溫度類型)。臥式泵易于拆卸和組裝;易于管理,但體積大;需要大面積;立式泵;在許多情況下,葉輪淹沒在水中;可隨時(shí)啟動(dòng);易于自動(dòng)或遠(yuǎn)程控制;緊湊;安裝面積小;價(jià)格便宜。
三。根據(jù)液體介質(zhì)的性質(zhì),確定清水泵、熱水泵、回油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵,或采用無堵塞泵。安裝在爆炸區(qū)域的泵應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí)采用防爆電機(jī)。
4。振動(dòng)分為氣動(dòng)和電動(dòng)兩種(電動(dòng)分為220V電壓和380V電壓)。
5。根據(jù)流量,選擇單吸泵或雙吸泵:根據(jù)揚(yáng)程,選擇單吸泵或多吸泵、高速泵或低速泵(空調(diào)泵),多級(jí)泵效率低于單級(jí)泵,當(dāng)可以使用單級(jí)泵和多級(jí)泵時(shí),宜選擇單級(jí)泵。
6。為了確定泵的具體型號(hào),在選擇使用哪一系列泵后,可根據(jù)大流量和擴(kuò)大5%-10%裕度后的壓頭的兩個(gè)主要性能參數(shù),在外形或系列特性曲線上確定具體型號(hào)。
利用泵的特性曲線,在橫坐標(biāo)中求出所需流量值,在縱坐標(biāo)中求出所需升程值,從這兩個(gè)值分別引垂直線或水平線向上和向右,兩條線的交點(diǎn)正好落在特性曲線上,則泵為泵要選,但這種理想情況一般并不少見。
通常有幾種情況:
A,第一種:交點(diǎn)在特征曲線上方,說明流量滿足要求,但水頭不夠。此時(shí),若頭部相似,或相差5%左右,仍為可選。如果壓頭相差較大,則選用壓頭較大的泵。或盡量減少管道阻力損失。
第二類:在特性曲線下,在泵特性曲線的風(fēng)機(jī)梯形范圍內(nèi),初步確定了葉輪的類型。然后,根據(jù)升程的不同,確定葉輪的直徑是否要切割。如果升力差很小,葉輪就不會(huì)被切割。如果升程差很大,葉輪直徑按要求的Q、H、N和切削公式進(jìn)行切削。如果交叉點(diǎn)不落在風(fēng)機(jī)上,葉輪直徑按要求的Q、H、N和切割公式切割。在梯形范圍內(nèi),應(yīng)選擇升程較小的泵。選擇泵時(shí),有時(shí)需要考慮生產(chǎn)工藝要求,選擇不同形狀的Q-H特性曲線。
通常,表示主要性能參數(shù)之間關(guān)系的曲線稱為離心泵的性能曲線或特性曲線。離心泵的性能曲線實(shí)質(zhì)上是泵內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的外在表現(xiàn),是通過實(shí)際測(cè)量得到的。特性曲線包括:流量-壓頭曲線(Q-H)、流量-效率曲線(Q-uuu)、流量-功率曲線(Q-N)、流量-空化剩余曲線(Q-NPSH)R,性能曲線作為泵的任一流量點(diǎn)。曲線上可以找到一組壓頭、功率、效率和空化殘余量的相對(duì)值。這些參數(shù)稱為工程參數(shù)。工況簡(jiǎn)稱工況或工況點(diǎn)。離心泵高效率點(diǎn)的工況稱為佳工況點(diǎn),佳工況點(diǎn)一般為設(shè)計(jì)工況點(diǎn)。
通常,離心泵的額定參數(shù),即設(shè)計(jì)工作點(diǎn)和佳工作點(diǎn),是一致的或非常接近的。了解泵的性能參數(shù)是非常重要的,因?yàn)樗粌H能節(jié)約能源,而且能保證泵的正常運(yùn)行。