離心泵基礎(chǔ)知識(shí)(編輯修改稿)
2024-09-01 11:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。三、離心泵的流量調(diào)節(jié) 由于生產(chǎn)任務(wù)的變化，管路需要的流量有時(shí)是需要改變的，這實(shí)際上就是要改變泵的工作點(diǎn)。由于泵的工作點(diǎn)由管路特性和泵的特性共同決定，因此改變泵的特性和管路特性均能改變工作點(diǎn)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。1．改變出口閥的開度——改變管路特性出口閥開度與管路局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度有關(guān)，后者與管路的特性有關(guān)。所以改變出口閥的開度實(shí)際上是改變管路的特性。圖25 改變閥門開度時(shí)工作點(diǎn)變化關(guān)小出口閥，增大，曲線變陡，工作點(diǎn)由M變?yōu)镸1，流量下降，泵所提供的壓頭上升；相反，開大出口閥開度，減小，曲線變緩，工作點(diǎn)由M變?yōu)镸2，流量上升，泵所提供的壓頭下降。如圖25所示?！ 〔捎瞄y門調(diào)節(jié)流量快速簡(jiǎn)便，且流量可連續(xù)變化，適合化工連續(xù)生產(chǎn)的要求，因此應(yīng)用很廣泛。其缺點(diǎn)是當(dāng)關(guān)小閥門時(shí)，管路阻力增加，消耗部分額外的能量，實(shí)際上是人為增加管路阻力來(lái)適應(yīng)泵的特性。且在調(diào)節(jié)幅度較大時(shí)，往往使離心泵不在高效區(qū)下工作，不是很經(jīng)濟(jì)。2．改變?nèi)~輪轉(zhuǎn)速——改變泵的特性如圖26所示，轉(zhuǎn)速增加，流量和壓頭均能增加。這種調(diào)節(jié)流量的方法合理、經(jīng)濟(jì)，但曾被認(rèn)為是操作不方便，并且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。但隨著的現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)級(jí)變速設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用克服了上述缺點(diǎn)。是該種調(diào)節(jié)方法能夠使泵在高效區(qū)工作，這對(duì)大型泵的節(jié)能尤為重要。圖26 改變泵轉(zhuǎn)速時(shí)工作點(diǎn)變化3．車削葉輪直徑這種調(diào)節(jié)方法實(shí)施起來(lái)不方便，且調(diào)節(jié)范圍也不大。葉輪直徑減小不當(dāng)還可能降低泵的效率，因此生產(chǎn)上很少采用。在生產(chǎn)中單臺(tái)離心泵不能滿足輸送任務(wù)要求時(shí)，可采用離心泵并聯(lián)或串聯(lián)操作。[例22] 確定泵是否滿足輸送要求。將濃度為95%的硝酸自常壓貯槽輸送至常壓設(shè)備中去，要求輸送量為36m3/h,液體的升揚(yáng)高度為7m。輸送管路由內(nèi)徑為80mm的鋼化玻璃管構(gòu)成，總長(zhǎng)為160m（包括所有局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度）。輸送條件下管路特性曲線方程為：（Qe單位為L(zhǎng)/s）?，F(xiàn)采用某種型號(hào)的耐酸泵，其性能列于下表中。問(wèn)：（1） （1） 該泵是否合用？（2） （2） 實(shí)際的輸送量、壓頭、效率及功率消耗各為多少？Q(L/s)03691215H(m)1912h(%)01730424644已知：180。103Pas；密度為1545kg/m3。解：（1）對(duì)于本題，管路所需要壓頭通過(guò)在貯槽液面（11’）和常壓設(shè)備液面（22’）之間列柏努利方程求得：式中管內(nèi)流速：管路壓頭損失：管路所需要的壓頭：以（L/s）計(jì)的管路所需流量：由附表可以看出，該泵在流量為12 L/，當(dāng)流量為管路所需要的10 L/s。因此我們說(shuō)該泵對(duì)于該輸送任務(wù)是可用的。另一個(gè)值得關(guān)注的問(wèn)題是該泵是否在高效區(qū)工作。由附表可以看出，該泵的最高效率為46%；流量為10 L/s時(shí)該泵的效率大約為43%，％，因此我們說(shuō)該泵是在高效區(qū)工作的。（2）實(shí)際的輸送量、功率消耗和效率取決于泵的工作點(diǎn)，而工作點(diǎn)由管路特性和泵的特性共同決定。題給管路的特性曲線方程為： （其中流量單位為L(zhǎng)/s）據(jù)此可以計(jì)算出各流量下管路所需要的壓頭，如下表所示：Q(L/s)03691215H(m)7可以作出管路的特性曲線和泵的特性曲線，如圖所示。兩曲線的交點(diǎn)為工作點(diǎn)，；；；軸功率可計(jì)算如下：分析說(shuō)明：（1）判斷一臺(tái)泵是否合用，關(guān)鍵是要計(jì)算出與要求的輸送量對(duì)應(yīng)的管路所需壓頭，然后將此輸送量與壓頭和泵能提供的流量與壓頭進(jìn)行比較，即可得出結(jié)論。另一個(gè)判斷依據(jù)是泵是否在高效區(qū)工作，即實(shí)際效率不低于最高效率的92%（2）泵的實(shí)際工作狀況由管路的特性和泵的特性共同決定，此即工作點(diǎn)的概念。它所對(duì)應(yīng)的流量（）不一定是原本所需要的（如本題的10L/s）。此時(shí)，還需要調(diào)整管路的特性以適用其原始需求。思考題：是不是所有情況下離心泵啟動(dòng)前都要灌泵？離心泵結(jié)構(gòu)中有哪些是轉(zhuǎn)能部件？離心泵銘牌（標(biāo)牌）上標(biāo)出的性能參數(shù)是指該泵的最大值嗎？離心泵的揚(yáng)程和升揚(yáng)高度有什么不同？ 離心泵的氣蝕現(xiàn)象與安裝高度 離心泵在管路系統(tǒng)中安裝高度是否合適，將直接影響離心泵的性能、運(yùn)行及使用壽命，因此在管路計(jì)算中應(yīng)正確確定泵的安裝高度。一、離心泵的氣蝕現(xiàn)象 由離心泵工作原理可知，在離心泵葉輪中心附近形成低壓，這一壓強(qiáng)的高低與泵的吸上高度密切相關(guān)?！ ?．泵的吸上高度是指貯槽液面與離心泵吸入口之間的垂直距離?！ ‘?dāng)貯槽上方壓強(qiáng)一定時(shí)，若泵吸入口的壓強(qiáng)越低，則吸上高度就越高，但是泵吸入口的低壓是有限制的。當(dāng)在泵的流通（一般在葉輪入口附近）中液體的靜壓強(qiáng)等于或低于該液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓pV時(shí)，液體將部分氣化，產(chǎn)生氣泡。含氣泡的液體進(jìn)入高壓區(qū)后，氣泡就急劇凝結(jié)或破裂。因氣泡的消失而產(chǎn)生了局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向原氣泡中心，瞬間產(chǎn)生了極大的局部沖擊壓力，造成對(duì)葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到破壞。2．氣蝕現(xiàn)象：通常把泵內(nèi)氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到損壞的過(guò)程，稱為氣蝕現(xiàn)象。離心泵在汽蝕狀態(tài)下工作：（1）泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音；（2）壓頭、流量效率大幅度下降，嚴(yán)重時(shí)不能輸送液體；（3）時(shí)間長(zhǎng)久，在水錘沖擊和液體中微量溶解氧對(duì)金屬化學(xué)腐蝕的雙重作用下，葉片表面出現(xiàn)斑痕和裂縫，甚至呈海綿狀逐漸脫落?！ ‰x心泵在正常運(yùn)行時(shí)，必須避免發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。為此，葉
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