【正文】 （123）????10210fghgupH?式中 Hg——允許安裝高度， m；p0——吸入液面壓力，Pa；p1——吸入口允許的最低壓力，Pa；u1——吸入口處的流速，m/s；——被輸送液體的密度，kg/m 3；?——流體流經吸入管的阻力，m 。??10,fH想一想 離心泵的安裝高度的影響因素有哪些？3．離心泵的安裝高度計算工業(yè)生產中，計算離心泵的允許安裝高度常用允許氣蝕余量法。離心泵的抗氣蝕性能參數也用允許氣蝕余量來表示。允許氣蝕余量是指離心泵在保證不發(fā)生氣蝕的前提下，泵吸入口處動壓頭與靜壓頭之和比被輸送液體的飽和蒸汽壓頭高出的最小值，用 表示，即h? （124）gpuhv?????21將上式代入（123）得 （125）????10,0fvgHhpH?式中 ——允許氣蝕余量，m ，由泵的性能表查得；h?35 / 58——操作溫度下液體的飽和蒸汽壓，Pa。vp隨流量增大而增大，因此，在確定允許安裝高度時應取最大流量下的 。h? h?當允許安裝高度為負值時，離心泵的吸入口低于貯槽液面。為安全起見，泵的實際安裝高度通常能比允許安裝高度低（～1）m。 【例 18】 型號為 IS6540200 的離心泵，轉速為 2900r/min，流量為 25m3／h，揚程為50m， （NPSH）r 為 ，此泵用來將敞口水池中 50℃的水送出。已知吸入管路的總阻力損失為 2m 水柱，當地大氣壓強為 l00kPa，求泵的安裝高度。解：查附錄得 50℃水的飽和蒸氣壓為 ，水的密度為 ／m 3，已知=l00kPa， =，0ph????m21fh??10,0fvgHpH? ????因此，泵的安裝高度不應高于 六、各種類型泵的比較各種類型泵的比較見表 110。表 110 各種泵的比較類型 離心泵 往復泵 旋轉泵 旋渦泵 流體作用泵流量化，幾乎不因壓頭變化而變化，與往復泵同變化而變化揚程定的揚程同的揚程，由管路系統確定量可有不同的揚程，由管路系統確定有一定的揚程揚程不宜高，愈高效率愈低效率 70%左右，偏離愈遠，效率愈低 80%左右，效率仍保持較大值1 在 60%~90% 漏大使效率降低在 25%~50% 一般僅15%~20%結構、價廉、安裝容易，可直接與，結構復雜，不可快速，安裝較難直接連接，緊湊，具有較高的吸入高度分36 / 58電動機相連，不能漏氣，結構更復雜，但制造精度要求較高，可直接與電動機相連要求間隙很小，不漏氣操作充液，運轉中不能漏氣、操作方便流量損壞現象，易出故障，檢修麻煩用支路閥調節(jié)流量持高效率泵復雜，比往復泵容易能用出口閥，而只能用支路閥調節(jié)小而增 大，開車時應將出口閥打開 閥調節(jié)流量歇操作節(jié)適用范圍輸送腐蝕性或懸浮液，對粘度大的流體不適用，一般流量大而揚程小高揚程、小流量的清潔液體高揚程、小流量，特別適于輸送油類等粘性液體特別適用與流量小而揚程較高的液體，但不能輸送污穢的液體間歇地輸送腐蝕性液體七、離心泵的操作1．流量調節(jié)在泵的葉輪轉速一定時，一臺泵在具體操作條件下所提供的液體流量和揚程可用 H~Q 特性曲線上的一點來表示。至于這一點的具體位置，應視泵前后的管路情況而定。討論泵的工作情況，不應脫離管路的具體情況。泵的工作特性由泵本身的特性和管路的特性共同決定。（1）管路特性曲線由柏努利方程導出外加壓頭計算式 (126)fe HgupzH????2?Q 越大，則 越大，則流動系統所需要的外加壓頭 He 越大。將通過某一特定管路f?的流量與其所需外加壓頭之間的關系，稱為管路的特性。上式中的壓頭損失： (127)2528QdlgudlHeef ????????????????????若忽略上、下游截面的動壓頭差，則37 / 58 (128)2528QdlgpzHee ?????????????令 ，若把 看成常數，則A (129)2Be??上式稱為管路的特性方程，表達了管路所需要的外加壓頭與管路流量之間的關系。在 H~Q 坐標中對應的曲線稱為管路特性曲線，如圖 130 所示。管路特性曲線反映了特定管路在給定操作條件下流量與壓頭的關系。此曲線的形狀只與管路的鋪設情況及操作條件有關，而與泵的特性無關。（2）離心泵的工作點將泵的 H～Q 曲線與管路的 H～Q 曲線繪在同一坐標系中，兩曲線的交點 M 點稱為泵的工作點。如圖 131 所示。①泵的工作點由泵的特性和管路的特性共同決定，可通過聯立求解泵的特性方程和管路的特性方程得到；②安裝在管路中的泵，其輸液量即為管路的流量；在該流量下泵提供的揚程也就是管路所需要的外加壓頭。因此，泵的工作點對應的泵壓頭既是泵提供的，也是管路需要的；③指定泵安裝在特定管路中，只能有一個穩(wěn)定的工作點 M。（3）離心泵的流量調節(jié)由于生產任務的變化，管路需要的流量有時是需要改變的，這實際上就是要改變泵的工作點。由于泵的工作點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，從而達到調節(jié)流量的目的。①改變出口閥的開度由式（129）可知，改變管路系統中的閥門開度可以改變 K 值，從而改變管路特性曲線 EDCH Q圖 132 改變閥門的開度QAHeBQ2Q~He圖 130 管路特性曲線圖 131 離心泵的工作點Qe～ HeQ～HHM=H=HeQM=Q=QeMQMHM38 / 58的位置，使工作點也隨之改變，如圖 132。生產中主要采取改變泵出口閥門的開度的調節(jié)方法。由于用閥門調節(jié)簡單方便，且流量可連續(xù)變化，因此工業(yè)生產中主要采用此方法。小資料 離心泵流量調節(jié)的其他方法1．改變葉輪轉速葉輪轉速增加，流量和壓頭均能增加。這種調節(jié)流量的方法合理、經濟，但曾被認為是操作不方便，并且不能實現連續(xù)調節(jié) 。但隨著的 現代工業(yè)技術 的發(fā)展， 無級變速設備在工業(yè)中的應用克服了上述缺點。是該種 調節(jié)方法能夠使泵在高效區(qū)工作，這對大型泵的節(jié)能尤為重要。2．車削葉輪直徑這種調節(jié)方法實施起來不方便，且 調節(jié)范圍也不大?！纠?19】 確定泵是否滿足輸送要求。將濃度為 95%的硝酸自常壓罐輸送至常壓設備中去，要求輸送量為 36m3/h, 液體的升揚高度為 7m。輸送管路由內徑為 80mm 的鋼化玻璃管構成，總長為 160m（包括所有局部阻力的當量長度） ?，F采用某種型號的耐酸泵，其性能列于本題附表中。問：（1）該泵是否合用？（2）實際的輸送量、壓頭、效率及功率消耗各為多少？Q(L/s) 0 3 6 9 12 15H(m) 19 12?(%) 0 17 30 42 46 44已知：酸液在輸送溫度下粘度為 ?10－3 Pa?s；密度為 1545kg/m3。摩擦系數可取為 。解：（1）對于本題，管路所需要壓頭通過在貯槽液面 11’和常壓設備液面 22’之間列柏努利方程求得： 2122121 ?????fe HgpzuHgpzu??式中 0)(0m70 212121 ???pz，表 壓，管內流速： m/ ??dQu?管路壓頭損失： ?????gulHef?39 / 58管路所需要的壓頭： ???????feHz以（L/s）計的管路所需流量： L/s360?Q由附表可以看出，該泵在流量為 12 L/s 時所提供的壓頭即達到了 ，當流量為管路所需要的 10 L/s，它所提供的壓頭將會更高于管路所需要的 。因此該泵對于完成題給輸送任務是可用的。由附表可以看出，該泵的最高效率為 46%；流量為10 L/s 時該泵的效率大約為43%。因此該泵是在高效區(qū)工作的。（2）實際的輸送量、功率消耗和效率取決于泵的工作點，而工作點由管路特性和泵的特性共同決定。由柏努利方程可得管路的特性方程為： （??L/s）據此可以計算出各流量下管路所需要的壓頭，如下表所示：Q(L/s) 0 3 6 9 12 15H(m) 7 由上可以作出管路的特性曲線和泵的特性曲線，如本題附圖所示。兩曲線的交點為工作點，其對應的壓頭為 ；流量為 ；效率 45%軸功率可計算如下： ??????gHQP2．離心泵的開停車操作（1）開車前的準備工作 ①要詳細了解被輸送物料的物理化學性質，有無腐蝕性、有無懸浮物、粘度大小、凝固點、汽化溫度及飽和蒸氣壓等。 ②詳細了解被輸送物料的工況：輸送溫度、壓力、流量、輸送高度、吸入高度、負荷變0246810121416681012141618202 Q, L/sH, m ????01020304050例 19 附圖40 / 58動范圍等。 ③綜合上述兩方面的因素，參閱離心泵的特性曲線，從而選出最適合生產實際使用的離心泵。 ④對一些要求較高的離心泵，應在設計中考慮在進口管安裝過濾器，在出口閥后安裝止逆閥，同時應在操作室及現場設置兩套監(jiān)控裝置，以應付突發(fā)事故的發(fā)生。 ⑤安裝完畢后要進行試運轉，在試運轉中各項性能指標均符合要求的泵，才能投入生產。 （2）開車程序 ①開泵前應先打開泵的入口閥及密封液閥，檢查泵體內是否已充滿液體。 ②在確認泵體內已充滿液體且密封液流動正常時，通知接料崗位，啟動離心泵。③慢慢打開泵的出門閥，通過流量及壓力指示，將出口閥調節(jié)至需要流量。 （3）停車程序 ①與接料崗位取得聯系后，慢慢關離心泵的出口閥。 ②按電動機按鈕，停止電機運轉。③關閉離心泵進口閥及密封液閥。（4）兩泵切換在生產過程中經常遇到兩臺泵切換的操作，應先起動備用泵，慢慢打開其出口閥，然后緩慢關閉原運行泵的出口閥，在這過程中要保持與中央控制室的聯系，維持離心泵輸出流量的穩(wěn)定，避免因流量波動造成系統停車。3．日常運行與維護（1）運行過程中的檢查 ①檢查被抽出液罐的液面，防止物料抽空。 ②檢查泵的出口壓力或流量指示是否穩(wěn)定。 ③檢查端面密封液的流量是否正常。 ④檢查泵體有無泄漏。 ⑤檢查泵體及軸承系統有無異常聲及振動。⑥檢查泵軸的潤滑油是否充滿完好。（2）離心泵的維護41 / 58 ①檢查泵進口閥前的過濾器，看濾網是否破損，如有破損應及時更換，以免焊渣等顆粒進入泵體；定時清洗濾網。 ②泵殼及葉輪進行解體、清洗重新組裝。調整好葉輪與泵殼的間隙。葉輪有損壞及腐蝕情況的應分析原因并進行及時處理。 ③清洗軸封、軸套系統。更換潤滑油，以保持良好的潤滑狀態(tài)。 ④及時更換填料密封的填料，并調節(jié)至合適的松緊度；采用機械密封的應及時更換動環(huán)和密封液。 ⑤檢查電機。長期停車后，再開車前應將電機進行干燥處理。 ⑥檢查現場及遙控的一、二次儀表的指示是否正確及靈活好用，對失靈的儀表及部件進行維修或更換。⑦檢查泵的進、出口閥的閥體，是否有因磨損而發(fā)生內漏等情況，如有內漏應及時更換閥門。4．事故處理見表 11112。表 111 離心泵設備故障及處理措施設備故障 原因分析 處理措施打壞葉輪 1． 離心泵在運轉中產生汽蝕現象，液體劇烈的沖擊葉片和轉軸，造成整個泵體顫動，毀壞葉輪2． 檢修后沒有很好地清理現場，致使雜物進入泵體，啟動后打壞葉輪片1． 修改吸入管路的尺寸，使安裝高度等合理，泵入口處有足夠的有效汽蝕余量2． 嚴格管理制度，保證檢修后清理工作的質量，必要時在入口閥前加裝過濾器燒壞電機 1． 泵殼與葉輪之間間隙過小并有異物2． 填料壓得太緊，開泵前未進行盤車1． 調整間隙，清除異物2． 調整填料松緊度，盤車檢查3． 電機線路安裝熔斷器，保護電機進出口閥門芯子脫落1． 閥門的制造質量問題2． 操作不當，用力過猛1． 更新新閥門2． 更換新閥門燒壞填料函或機械密封動環(huán)1． 填料函壓得過緊，致使摩擦生熱而燒壞填料，造成泄露2． 機械密封的動、靜環(huán)接觸面過緊，不平行1． 更換新填料，并調節(jié)至合適的松緊度2． 更換動環(huán)，調節(jié)接觸面找正找平3． 調節(jié)好密封液 5．轉軸顫動1． 安裝時不對中，找平未達標2． 潤滑狀況不好，造成轉軸磨損1． 重新安裝，嚴格檢查對中及找平2． 補充油脂或更換新油脂表 112 離心泵操作事故及防范措施42 / 58操作事故 原因分析 防止措施啟動后不上料1． 開泵前泵體內未充滿液體2． 開泵時出口閥全開，致使壓頭下降而低于輸送高度3． 壓力表失靈，指示為零，誤以為打不上料4． 點機相線接反5． 葉輪和泵殼之間的間隙過大1． 停泵，排氣充液后重新啟動2． 關閉出口閥，重新啟動泵3． 更換壓力泵