答1. 單位泵中壓力最低處在葉輪進口附近,當(dāng)此處壓力降低到當(dāng)時溫度的飽和氣壓時,液體就開始汽化,大量氣泡從液體中逸出。當(dāng)氣泡隨液體流至泵的高壓區(qū)時,在外壓的作用下,氣泡驟然凝縮為液體。這時氣泡周圍的液體,即以極高的速度沖向這原來時氣泡的空間,并產(chǎn)生很大的水力沖擊。由于每秒鐘有許多氣泡凝縮,于是就產(chǎn)生許多次很大的沖擊壓力。在這個連續(xù)的局部沖擊負(fù)荷作用下,泵中過流零部件表面逐漸疲勞破壞,出現(xiàn)很多剝蝕的麻點,隨后連片呈蜂窩狀,最終出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象。除了沖擊造成的損壞外,液體在汽化的同時,還會析出溶于其中的氧氣,使過流零部件氧化而腐蝕。
這種由機械剝蝕和化學(xué)腐蝕共同作用使過流零部件被破壞的現(xiàn)象就是汽蝕現(xiàn)象。
答2. 液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。
答3. 氣蝕是指當(dāng)貯槽葉面的壓力一定時,如葉輪中心的壓力降低到等于被輸送液體當(dāng)前溫度下的飽和蒸汽壓時,葉輪進口處的液體會出現(xiàn)大量的氣泡,這些氣泡隨液體進入高壓區(qū)后又迅速被壓碎而凝結(jié),致使氣泡所在空間形成真空,周圍的液體質(zhì)點以極大的速度沖向氣泡中心,造成瞬間沖擊壓力,從而使得葉輪部分很快損壞,同時伴有泵體震動,發(fā)出噪音,泵的流量,揚程和效率明顯下降。這種現(xiàn)象叫氣蝕現(xiàn)象。
答4. 如果是水泵,應(yīng)該降低泵與水面之間的高度,液壓缸在工作過程中在活塞和導(dǎo)向套之間的液體中混入了一定量的空氣。隨著壓力的逐漸升高,液體當(dāng)中的氣體會變成氣泡,當(dāng)壓力升高到某一極限值時,這些氣泡在高壓的作用下就會發(fā)生破裂,從而將高溫、高壓的氣體迅速作用到零件的表面上,導(dǎo)致液壓缸產(chǎn)生氣蝕,造成零件的腐蝕性損壞。這種現(xiàn)象稱為氣蝕現(xiàn)象。
噴射泵是利用流體流動是能量的轉(zhuǎn)變來達(dá)到輸送的目的。利用它可輸送液體,也可輸送氣體。在化工生產(chǎn)中,常將蒸汽作為噴射泵的工作流體,利用它來抽真空,使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。因此常將它稱為蒸汽噴射泵。 工作原理:工作水蒸汽在高壓下以很高的流速從噴嘴中噴出,將低壓氣體或蒸汽帶入高速的流體中,吸入的氣體與水蒸汽混合后進入擴大管,速率逐漸降低,靜壓力因而升高,最后經(jīng)排出口排出。 對噴射泵進行混合液流量大小及改變喉嘴距長短兩種工況時。在調(diào)節(jié)混合液流量的大小時,動力液的流量也相應(yīng)變化,動力液通過噴嘴時的速度也發(fā)生變化。從而造成隨混合液流量的減少,氣蝕現(xiàn)象由強變?nèi)踔敝镣耆S扇N不同的喉嘴距工作經(jīng)驗得出,增加喉嘴距,可使噴嘴與喉管間的環(huán)形過流面積增大,等量流體通過較大面積時的流動速度將更低,壓力將更高,氣蝕現(xiàn)象就更不易產(chǎn)生。
一、 汽蝕現(xiàn)象 液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時產(chǎn)生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。 泵在運轉(zhuǎn)中,若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進口稍后的某處)因為某種原因,抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時,液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用,并在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外,還會產(chǎn)生噪聲和振動,并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時會使泵中液體中斷,不能正常工作。 二、泵汽蝕基本關(guān)系式 泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此,研究汽蝕發(fā)生的條件,應(yīng)從泵本身和吸入裝置雙方來考慮,泵汽蝕的基本關(guān)系式為 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵開始汽蝕 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵無汽蝕 式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕; NPSHr——泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降,越小抗汽蝕性能越好; NPSHc——臨界汽蝕余量,是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量; [NPSH]——許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用的汽蝕余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。 三、裝置汽蝕余量的計算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止發(fā)生汽蝕的措施 欲防止發(fā)生汽蝕必須提高NPSHa,使NPSHa>NPSHr可防止發(fā)生汽蝕的措施如下: 1.減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度); 2.減小吸入損失hc,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長度,彎頭和附件等; 3.防止長時間在大流量下運行; 4.在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進口流速、泵不易發(fā)生汽蝕; 5.泵發(fā)生汽蝕時,應(yīng)把流量調(diào)小或降速運行; 6.泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響; 7.對于在苛刻條件下運行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。
答: 一、水泵類型原理定義:通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動機的機械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機器統(tǒng)稱為泵。 二、水泵的工作原理: 1 容積式泵 _ 利用工作腔容積周期變化來輸送液體。 2 、葉片泵 _ 利用葉片和液體相互作用來輸送液體。 三、泵的具體用途:泵的不同用途、不同的輸送液體介質(zhì)、不同 流量、揚程的范圍,泵的結(jié)構(gòu)型式當(dāng)然也不一樣,材料也不同,概括起來,大致可以分為:城市供水 、污水系統(tǒng) 、土木、建筑系統(tǒng) 、農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng) 、電站系統(tǒng) 、化工系統(tǒng) 、石油工業(yè)系統(tǒng) 、礦山冶金系統(tǒng) 、輕工業(yè)系統(tǒng) 、船舶系統(tǒng) 四 汽蝕現(xiàn)象 液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象 稱為汽蝕。汽蝕時產(chǎn)生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。 水泵在運轉(zhuǎn)中,若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進口稍后的某處)因為某種原因,抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時,液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用,并以很高的沖擊 頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個大氣壓,沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次,嚴(yán)重時會將壁厚擊穿。 在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外,還會產(chǎn)生噪聲和振動,并導(dǎo)致泵的性能下降,嚴(yán)重時會使泵中液體中斷,不能正常工作。 五 水泵汽蝕基本關(guān)系式 水泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此,研究汽蝕發(fā)生的條件,應(yīng)從泵本身和 吸入裝置雙方來考慮。泵汽蝕的基本關(guān)系式為 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)—— 泵開始汽蝕 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)—— 泵無汽蝕 式中 NPSHa—— 裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕; NPSHr—— 泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降,越小抗汽蝕性能越好; NPSHc—— 臨界汽蝕余量,是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量; [NPSH]—— 許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用的汽蝕余量,通常取 [NPSH]= ( 1.1 ~ 1.5 ) NPSHc 。 六 防止汽蝕措施 欲防止發(fā)生汽蝕必須提高 NPSHa ,使 NPSHa>NPSHr 可防止發(fā)生汽蝕的措施如下: 1 .減小幾何吸上高度 hg (或增加幾何倒灌高度); 2 .減小吸入損失 hc ,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長度,彎頭和附件等; 3 .防止長時間在大流量下運行; 4 .在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進口流速、泵不易發(fā)生汽蝕; 5 .水泵發(fā)生汽蝕時,應(yīng)把流量調(diào)小或降速運行; 6 .水泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響; 7 .對于在苛刻條件下運行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料
一、噴射泵的分類 按照工作流體與引射流體(或固體)的不同,噴射泵可作如下分類: 1)用液體抽吸液體的噴射泵,如艙底水噴射泵; 2)用液體抽吸氣(汽)體的噴射泵,如射水真空泵; 3)抽吸有流動性的固體與液體混合物的噴射泵;如用于挖泥的泥漿泵; 4)用氣(汽)體抽吸液體的噴射泵,如鍋爐的注水器; 5)用氣(汽)體抽吸氣(汽)體的噴射泵,如空氣噴射器。 工作流體通常是水、水蒸汽和壓縮空氣等。這里只對液體抽吸液體的水噴射泵作一般介紹。 二、噴射泵的結(jié)構(gòu)和工作原理 噴嘴是一段平滑而急劇收縮的錐管,一端與工作水入口管相連,另一端插于吸入室內(nèi)。與吸入室連接的是由圓錐形管(喉管)與圓柱形管組成的混合室。截面之間擴張的擴壓管前端接混合室,后端與排出管相連。 當(dāng)具有一定壓力(0.3~21.5MPa)的工作水流經(jīng)噴嘴時,將壓力能轉(zhuǎn)化為動能,從嘴口高速(可達(dá)25~50m/s)噴出,并帶走噴嘴口周圍(即吸入室)的空氣,使吸入室產(chǎn)生低壓,經(jīng)吸入管7吸入的被抽吸的液體隨高速流動的工作水一起進入混合室6,在此,兩種液體互相碰撞進行動量交換,以同樣流速進入擴壓管5,把部分動能轉(zhuǎn)換為壓力能后從擴壓管排出。可見,只要工作水連續(xù)供入,被抽吸的液體就可連續(xù)地被泵輸送。 噴射泵的性能與特點 1.水噴射泵的性能 1)當(dāng)其他條件不變時,泵的排出壓力pc降低,泵的引射流量增加,直至泵發(fā)生汽蝕時,引射流量就不在增加了。應(yīng)當(dāng)指出,噴射泵產(chǎn)生汽蝕時,一般不會使泵的工作完全破壞,只是阻礙引射流量的增加而已。 2)當(dāng)其他條件不變時,泵的吸入壓力pb降低,引射流量減少。當(dāng)pb降低至某值時,泵的引射流量就會因發(fā)生汽蝕而急劇減少。 3)當(dāng)其他條件不變時,工作水的壓力Fa(或工作水流量減少)降低,引射流量迅速減少。反之,F(xiàn)a(或工作水流量)增加,則引射流量迅速增加,但當(dāng)引射流量的增大導(dǎo)致泵發(fā)生汽蝕時,引射流量卻不再pa的增加而增加,而泵的效率卻隨pa的增加而降低。 4)當(dāng)工作流體或引射流體的溫度增高時,泵發(fā)生汽蝕的可能性增大,泵的引射流量可能因此而急劇降低。 2.噴射泵的特點 1)效率低。這是因為噴射泵工作過程中水力損失很大。偏離最佳工況時,效率更低。 2)結(jié)構(gòu)簡單,體積小,價格低廉。 3)沒有運動部件,工作可靠,噪聲很小,使用壽命長,平時無需維護修理。 4)起動迅速,可造就較高的真空度,自吸能力強。 5)可輸送含固體雜質(zhì)的污濁液體,即使被水浸沒也能正常工作。 水噴射泵主要用作應(yīng)急艙底水泵,偶爾短時間工作的貨艙排水泵和真空泵。 三、噴射泵的管理 1.管理中要防止排出管路阻塞和止回閥卡死等可能導(dǎo)致排出壓力升高,以提高引射流量。 2.噴嘴門徑因磨損而過分增大時,工作水的耗能增加,泵的效率降低,必要時應(yīng)予換新。 3.噴嘴出口截面距混合室進口截面的趴離稱喉嘴距(用Lc表示),存在一個最佳值,通常由試驗確定。拆裝時該距離不宜隨便變動。Lc太大,則被引射進入混合室的流量太多,以至不能將其增斥到要求的排出壓力,混合室外周出現(xiàn)倒流;Lc過小則使引射流量不足。或混合室的有效長度縮短,而造成出口速度分布不勻。可見,Lc過長或過短,都會使能量損失增加。 4.安裝時要注意保證噴嘴、混合室和擴壓管三者的同心度,特別是噴嘴和混合室的同心度,否則會產(chǎn)生較大的能量損失,甚至喪失抽吸能力。
答: 現(xiàn)在微型泵選型中,如微型真空泵,微型氣泵,微型氣體采樣泵,微型氣體循環(huán)泵,微型抽氣泵,微型吸氣泵,微型打氣泵,微型充氣泵,微型高壓氣泵等,常常要涉及到這三個概念。 一、簡單得說,這三個概念分別對應(yīng)氣體的稀薄、正常、濃密狀態(tài)。 常壓:指一個大氣壓,即我們平常生活的這個大氣層產(chǎn)生的氣體壓力。一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為101325 Pa(帕,帕斯卡-常用壓強單位)。100,000Pa=100KPa,所以“一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓”我們也常用100KPa或101KPa表示。每個地方由于地理位置、海拔高度、溫度等不同,當(dāng)?shù)氐膶嶋H大氣壓跟標(biāo)準(zhǔn)大氣壓也不相等,但出于簡化目的,有時候可以近似認(rèn)為常壓就是一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,即100KPa; 負(fù)壓:就是指比常壓的氣壓低的氣體狀態(tài),也就是我們常說的“真空”。例如,用管子喝飲料時,管子里就是負(fù)壓;用來掛東西的吸盤內(nèi)部,也是負(fù)壓。 正壓:就是指比常壓的氣壓高的氣體狀態(tài)。例如,給自行車或汽車輪胎打氣時,打氣筒或打氣泵的出氣端產(chǎn)生的就是正壓。 二、科研、生物工程、自動控制、環(huán)保、水處理等眾多領(lǐng)域應(yīng)用中,常常要進行氣體采樣、氣體循環(huán)、物體吸附等,這時候就要用到真空泵。它的主要參數(shù)有真空度、流量等。 (一)、“真空度”一般指泵工作時,能達(dá)到的極限壓力,也即,它能將密閉容器內(nèi)的氣體抽走后,剩下氣體的稀薄程度。 工業(yè)上,極限壓力表示可以有兩種,一種是“絕對壓力”,即以“絕對的真空”(理論上才能達(dá)到的絕對真空,什么物質(zhì)都沒有)為零位,標(biāo)出的數(shù)值都是正值,這個數(shù)字越小,越接近絕對真空,也就是真空度越高。比如我們有一款“高真空”微型真空泵VCH1028。它的極限壓力為10KPa(0.01MPa),在微型真空泵里,就屬于真空度很高的了。 另一種是“相對壓力”,即以大氣壓作為零位,低于大氣壓的用負(fù)值表示,所以叫“負(fù)壓”。這個負(fù)值的絕對值越大,則真空度越高。比如我們有一款“高負(fù)壓微型真空泵”PH2506B的負(fù)壓為-75KPa(-0.075MPa),就沒有VCH1028高(VCH是-90KPa(-0.09Mpa))。所以,相應(yīng)的PH2506B的抽吸力也沒有VCH強。 國際真空行業(yè)通用的、也是最科學(xué)的是用“絕對壓力”標(biāo)識;但因為測量相對壓力的方法簡便、測量儀器普遍(如一般的真空表都是相對壓力表),所以國內(nèi)習(xí)慣用“相對壓力”來標(biāo)識。 二者關(guān)系:相對壓力=絕對壓力-當(dāng)?shù)卮髿鈮骸?nbsp; 如VCH1028的絕對壓力:10Kpa,它的相對壓力=10-100=-90Kpa(-0.09MPa)。 (二)、科研、實驗室、醫(yī)療等領(lǐng)域中,常常有氣體增壓的應(yīng)用,如:往本身有正壓的容器內(nèi)打氣,或系統(tǒng)內(nèi)阻力較大,需要泵克服阻力送氣等。這時候,就需要泵能輸出比大氣壓高的正壓,通常用“相對壓力”表示。我們的高壓微型氣泵、微型真空泵,最大可以輸出>100Kpa(0.1MPa)的正壓,本身屬于干式真空泵,不需要真空泵油及潤滑油,不污染工作介質(zhì),可連續(xù)24小時運轉(zhuǎn),抽排氣端都可堵塞,就特別適合這些場合。 綜合舉例:(不是特別嚴(yán)謹(jǐn),只是為了說明三者的關(guān)系) 假設(shè)密閉容器內(nèi)氣體壓力為常壓,即表示內(nèi)有100個氣體分子,用負(fù)壓為-90Kpa的VCH1028最后能抽走90個,剩下10個,則此時容器內(nèi)負(fù)壓為-90Kpa;換成 PH2506B 就只能抽走75個,剩下25個,相應(yīng)的容器內(nèi)負(fù)壓為-75Kpa。 如果用PCF5015N往這個容器打氣,則最后容器內(nèi)有200個氣體分子,用絕對壓力表示為200Kpa,用相對壓力(正壓)則為100Kpa。
答: 要確定泵的用途和性能方能選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始,那么以什么原則來選泵呢?依據(jù)又是什么? 一. 選型原則 1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。 2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵,要求軸封可靠或采用無泄漏泵,如磁力驅(qū)動泵、隔膜泵、屏蔽泵對輸送腐蝕性介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐腐蝕性材料,如AFB不銹鋼耐腐蝕泵,CQF工程塑料磁力驅(qū)動泵。對輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵,要求對流部件采用耐磨材料,必要時軸封用采用清潔液體沖洗。 3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。 4、經(jīng)濟上要綜合考慮到設(shè)備費、運轉(zhuǎn)費、維修費和管理費的總成本最低。 5、離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡單、輸液無脈動、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點。因此除以下情況外,應(yīng)盡可能選用離心泵: 有計量要求時,選用計量泵揚程要求很高,流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時,可選用往復(fù)泵,如汽蝕要求不高時也可 選用旋渦泵.揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。介質(zhì)粘度較大(大于650~1000mm2/s)時,可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵(齒輪泵、螺桿泵)介質(zhì)含氣量75%,流量較小且粘度小于37.4mm2/s時,可選用旋渦泵。對啟動頻繁或灌泵不便的場合,應(yīng)選用具有自吸性能的泵,如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(電動)隔膜泵。 二 水泵選型一般程序 1、根據(jù)裝置的布置、地形條件、水位條件、運轉(zhuǎn)條件、經(jīng)濟方案比較等多方面因素.考慮選擇臥式、立式和其它型式(管道式、直角式、變角式、轉(zhuǎn)角式、平行式、垂直式、直立式、潛水式、便拆式、液下式、無堵塞式、自吸式、齒輪式、充油式、充水溫式)。臥式泵拆卸裝配方便,易管理、但體積大,價格較貴,需很大占地面積;立式泵很多情況下葉輪淹沒在水中,任何時候可以啟動,便于自動盍或遠(yuǎn)程控制,并且緊湊,安裝面積小,價格較便宜。 2 、根據(jù)液體介質(zhì)性質(zhì),確定清水泵,熱水泵還油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵,或者采用不堵塞泵。安裝在爆炸區(qū)域的泵,應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級,采用防爆電動機。 3 、振動量分為:氣動、電動(電動分為 220v 電壓和 380v 電壓)。 4 、根據(jù)流量大小,選單吸泵還是雙吸泵:根據(jù)揚程高低,選單吸泵還是多吸泵,高轉(zhuǎn)速泵還是低轉(zhuǎn)速泵(空調(diào)泵)、多級泵效率比單級泵低,當(dāng)選單級泵和多級泵同樣都能用時,宜選用單級泵。 5、 確定泵的具體型號,采用什么系列的泵選用后,就可按最大流量,放5%——10% 余量后的揚程這兩個性能主要參數(shù),在型譜圖或系列特性曲線上確定具體型號。利用泵特性曲線,在橫坐標(biāo)上找到所需流量值,在縱坐標(biāo)上找到所需揚程值,從兩值分別向上和向右引垂線或水平線,兩線交點正好落在特性曲線上,則該泵就是要選的泵,但是這種理想情況一般不會很少,通常會碰上下列幾種情況: A 、第一種:交點在特性曲線上方,這說明流量滿足要求,但揚程不夠,此時,若揚程相差不多,或相差 5% 左右,仍可選用,若揚程相差很多,則選揚程較大的泵。或設(shè)法減小管路阻力損失。 B 、第二種:交點在特性曲線下方,在泵特性曲線扇狀梯形范圍內(nèi) ,就初步定下此型號,然后根據(jù)揚程相差多少,來決定是否切割葉輪直徑,若揚程相差很小,就不切割,若揚程相差很大,就按所需 Q 、 H 、,根據(jù)其 ns 和切割公式,切割葉輪直徑,若交點不落在扇狀梯形范圍內(nèi),應(yīng)選揚程較小的泵。選泵時,有時須考慮生產(chǎn)工藝要求,選用不同形狀 Q-H 特性曲線。
從本質(zhì)上看,離心泵氣蝕現(xiàn)象是一種流體力學(xué)的空化作用,與旋渦有關(guān)。它是指流體在運動過程中壓力降至其臨界壓力(一般為飽和蒸汽壓)之下時,局部地方的流體發(fā)生汽化,產(chǎn)生微小空泡團。該空泡團發(fā)育增大至一定程度后,在外部因素的影響(氣體溶解、蒸汽凝結(jié)等)下潰滅而消失,在局部地方引發(fā)水錘作用,其應(yīng)力可達(dá)到數(shù)千個大氣壓。顯然這種作用具有破壞性,從宏觀結(jié)果上看,氣蝕現(xiàn)象使得流道表面受到浸蝕破壞(一種持續(xù)的高頻打擊破壞),引發(fā)振動,產(chǎn)生噪音;在嚴(yán)重時出現(xiàn)斷裂流動,形成流道阻塞,造成水泵性能的下降。 從上述表述可知,氣蝕現(xiàn)象是由于流場中出現(xiàn)的最小絕對壓力引起,哪里的絕對壓力小,哪里就容易發(fā)生氣蝕。因而,控制最小絕對壓力即可控制空化作用,有效地減少氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。 水泵是一種給流體增加能量的機器。流體經(jīng)葉輪向外流出,其壓力一般而言是增加的,因而在水泵中流體出現(xiàn)最小壓力的地方只能是葉輪葉片進口處附近。這樣一來,確保流體在葉輪葉片進口處具有足夠的絕對壓力,便成為避免水泵發(fā)生氣蝕的關(guān)鍵。 1 水泵的氣蝕余量NPSH 由于葉輪機械中流體運動的復(fù)雜性,很難從理論上計算出流場中何處可能出現(xiàn)氣蝕,再加上氣蝕現(xiàn)象不僅僅取決于流體的流動特性,還取決于流體本身的熱力學(xué)性質(zhì),所以,更難于從理論上提出氣蝕發(fā)生的判據(jù)。因此,在實踐中往往是采用經(jīng)驗加實驗的辦法來提出氣蝕判據(jù)。水泵的氣蝕余量概念即是其中的重要判據(jù)之一,它既具有一定的理論意義,又是產(chǎn)品驗收的標(biāo)準(zhǔn)之一。 水泵氣蝕余量有兩個概念:其一是與安裝方式有關(guān),稱有效的氣蝕余量NPSHA,它是指水流經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能頭的那部分能量,是可利用的氣蝕余量,屬于“用戶參數(shù)”;其二是與泵結(jié)本身有關(guān),稱必需的氣蝕余量NPSHR,它是流體由泵吸入口至壓力最低處的壓力降低值,是臨界的氣蝕余量,屬于“廠方參數(shù)”。要確保水泵在運行中不氣蝕,必須在安裝上保證NPSHA≥K×NPSHR,(K為安全裕量),而后者由制造廠所保證。從這個意義上看,降低水泵氣蝕余量的意義在于保證水泵的絕對提水高度,滿足使用要求。 2 NPSHR的分析 顯然,NPSHR的大小取決與泵吸入口出流體運動的能量損失。由于流程較短,這種損失主要體現(xiàn)為流動局部損失。有如下幾方面的因素: (1)泵吸入口到葉輪進口流道收縮,流速增加而產(chǎn)生的壓力損失以及流體運動自軸向變?yōu)閺较颍D(zhuǎn)彎處流場不均勻而產(chǎn)生壓力損失; (2)流速變化引起的流動損失,體現(xiàn)為壓力降低; (3)流體繞流葉片進口緣產(chǎn)生的能量損失; (4)葉片厚度排擠作用使得進口速度增加而產(chǎn)生壓力損失; (5)非設(shè)計工況下運行流體在葉片前緣產(chǎn)生的沖擊損失; (6)葉輪鑄造質(zhì)量不佳、流道表面不平所致流動粘性損失。 在上面幾方面的因素之中,難以完全避免的是前兩項;而后幾項則可以通過改進設(shè)計及制造質(zhì)量來使之減少。這就要求設(shè)計者在設(shè)計時應(yīng)力求使得從泵進口到葉輪進口這一段流道盡可能地合乎流體運動之流線,以減少這一段流動的壓力損失;而對一臺現(xiàn)有的產(chǎn)品泵來說,分析其氣蝕性能亦應(yīng)當(dāng)從分析其進口流道的流動損失著手。 3 某離心泵的氣蝕分析 現(xiàn)在對前面所提到的離心泵的氣蝕問題作些定性分析。該泵的氣蝕余量偏大,其原因可以認(rèn)為是由于泵吸入口處存在的過大的壓力損失所引起的。但該泵在小流量時氣蝕余量大,這與通常檢測結(jié)果不一樣,可能與設(shè)計和制造有關(guān)。小流量時的氣蝕余量增加,可認(rèn)為是在小流量時液流入口角增加,使得葉片入口正沖角過大,從而脫流過大,產(chǎn)生了很大的壓力損失;而大流量時氣蝕余量增加,更主要的則是由于流速增加使得損失增加所致。 從設(shè)計和制造兩方面來看,除去間隙氣蝕的原因外,葉片進口安放角偏小(設(shè)計偏小或鑄造時偏小),葉片入口厚度大,葉片表面鑄造質(zhì)量不佳可能是該型號泵氣蝕余量大的主要原因。 4 改進措施 對本例泵來說,可以采取以下一些適當(dāng)措施來減少氣蝕發(fā)生的可能性: (1)若有可能的話,可將葉片進口邊前移,即在進口邊處粘結(jié)上一塊,使得流體及早接觸葉片獲得能量,避免出現(xiàn)低于臨界壓力的情況發(fā)生。 (2)清理葉輪入口流道,盡量使其光滑平坦,提高進口光潔度,減少流動阻力,降低壓力損失。 (3)打磨葉片頭部,削尖,以減少進口沖擊損失,降低進口沖角的敏感性。 (4)如果間隙氣蝕嚴(yán)重,可采用在葉輪上打平衡孔的辦法來減少泄漏流速,以減輕氣蝕程度。
答1、泵的分類有哪些? 答:根據(jù)工作的原理不同,可以分為以下幾種: ⑴葉片泵 依靠泵內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪來輸送液體,如離心泵、軸流泵等。 1 ⑵容積泵 依靠泵內(nèi)工作容積的變化而吸入或排出液體并提高液體的壓力能,如活塞式泵,回轉(zhuǎn)式齒輪泵等。 ⑶噴射泵 利用工作流體(液體或氣體)的能量來輸送液體,如水噴射泵,蒸汽噴射泵等。 2、離心泵的裝置有哪些? 答:離心泵裝置由離心泵,電動機,吸入管,排出管和閥門等組成,我們公司是機泵一體,這樣減少面積30%。 3、離心泵的工作原理是什么? 答:開泵前,吸入管和泵內(nèi)必須充滿液體。開泵后,葉輪高速旋轉(zhuǎn),其中的液體隨著葉片一起旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下,飛離葉輪向外射出,射出的液體在泵殼擴散室內(nèi)速度逐漸變慢,壓力逐漸增加,然后從泵出口,排出管流出。此時,在葉片中心處由于液體被甩向周圍而形成既沒有空氣又沒有液體的真空低壓區(qū),液池中的液體在池面大氣壓的作用下,經(jīng)吸入管流入泵內(nèi),液體就是這樣連續(xù)不斷地從液池中被抽吸上來又連續(xù)不斷地從排出管流出。 4、什么叫流量?單位是什么? 答:流量q是指單位時間內(nèi)從泵出口排出并進入管路的液體體積。流量的單位為m /h、m /s或L/s。 5、什么叫揚程?單位是什么? 答:單位質(zhì)量液體通過泵所增加的能量,也就是泵所產(chǎn)生的總水頭,稱為揚程。揚程的單位為m。 6、什么叫汽蝕? 答:汽蝕是液體汽化造成的對泵過流零部件(液體經(jīng)過泵時所接觸到的零部件)的破壞現(xiàn)象。 7、什么是汽蝕現(xiàn)象? 答:泵中壓力最低處在葉輪進口附近,當(dāng)此處壓力降低到當(dāng)時溫度的飽和氣壓時,液體就開始汽化,大量氣泡從液體中逸出。當(dāng)氣泡隨液體流至泵的高壓區(qū)時,在外壓的作用下,氣泡驟然凝縮為液體。這時氣泡周圍的液體,即以極高的速度沖向這原來時氣泡的空間,并產(chǎn)生很大的水力沖擊。由于每秒鐘有許多氣泡凝縮,于是就產(chǎn)生許多次很大的沖擊壓力。在這個連續(xù)的局部沖擊負(fù)荷作用下,泵中過流零部件表面逐漸疲勞破壞,出現(xiàn)很多剝蝕的麻點,隨后連片呈蜂窩狀,最終出現(xiàn)剝落的現(xiàn)象。除了沖擊造成的損壞外,液體在汽化的同時,還會析出溶于其中的氧氣,使過流零部件氧化而腐蝕。這種由機械剝蝕和化學(xué)腐蝕共同作用使過流零部件被破壞的現(xiàn)象就是汽蝕現(xiàn)象。 8、離心泵的分類有哪些? 答:㈠按離心泵的用途可分為:⑴清水泵;⑵雜質(zhì)泵;⑶耐酸泵。 ㈡按葉輪結(jié)構(gòu)可分為:⑴閉式葉輪離心泵;⑵開式葉輪離心泵;⑶半開式離心泵。 ㈢按葉輪數(shù)目可分為:⑴單級離心泵;⑵多級離心泵。 ㈣按泵吸入的方式可分為:⑴單吸式離心泵;⑵雙吸式離心泵。 ㈤按泵壓出的方式分為:⑴蝸殼式離心泵;⑵導(dǎo)流式離心泵; ㈥按揚程分為:⑴低壓泵;⑵中壓泵;⑶高壓泵。 ㈦按泵軸位置分為:⑴立式泵;⑵臥式泵。 9、離心泵平衡軸向力的辦法有那些? 答:⑴單級泵軸向力的平衡主要采用開平衡孔,設(shè)置平衡管,采用雙吸葉輪三種辦法。 ⑵多級泵軸向力的平衡主要采用葉輪對稱布置和采用平衡盤、平衡鼓等方法。 冷凝水回收系統(tǒng)的改造關(guān)鍵是如何在保證正常生產(chǎn)的情況下,消除汽蝕現(xiàn)象。汽蝕現(xiàn)象是指高溫飽和水在降壓的情況下會析出蒸汽,所產(chǎn)生的蒸汽在進入高壓區(qū)時,又突然液化而凝結(jié)成水并使汽泡爆破。如這一過程反復(fù)進行,就會對這一區(qū)域的零件表面產(chǎn)生破壞作用,加之各類相關(guān)腐蝕作用,最終造成海綿狀或蜂窩狀的汽蝕破壞。發(fā)生汽蝕的后果是破壞蒸汽傳輸過程的連續(xù)性,增加阻力、阻塞流道,嚴(yán)重影響水泵的效率和正常生產(chǎn)。以往廠家為了消除汽蝕現(xiàn)象,往往通過降壓來回收冷凝水,以釋放大量閃蒸汽來減少汽蝕源。但此做法無疑會造成能源浪費。因此要解決水泵汽蝕現(xiàn)象,最佳方法是使進入水泵的壓力超過汽蝕的壓力,從而在根本上避免汽蝕的發(fā)生。密閉式冷凝水回收技術(shù)的主要工作原理就是利用噴射泵的增壓原理,建立適用于高溫飽和水輸送的防汽蝕理論,最終合理設(shè)計噴射泵來解決水泵的汽蝕問題。 另外,此系統(tǒng)對疏水閥的選型是以最不利工況參數(shù)為依據(jù)的,從而避免了原來由疏水閥選型與實際運行之間矛盾所造成的能源浪費現(xiàn)象。密閉式回收泵所設(shè)計的集水罐為閉式,這不僅保證了冷凝水的回收溫度為120℃,而且還充分利用了閃蒸汽。 綜前所述,采用密閉式冷凝水回收技術(shù)來提高蒸汽的利用效率是非常有效可行的。