水泵气蚀的基本计算
水泵气蚀的基本计算
离心泵的汽蚀余量
汽蚀余量是指在泵进口处单位重量液体所具有超过汽化压头的富裕能量（国外有的文献称为NPSH ）
γ
γV
s P g
P h c
-
+=
?221
1
（1）
式中
1p —泵进口处的绝对压力， kgf/㎡
c
s 1
—泵进口处截面上的液体平均速度，m/s
v p —液体在相应温度下的汽化压力，kgf/㎡ γ—液体重度，kgf/m 3 g —重力加速度，m/s 2 1） 必需汽蚀余量
当泵进口处的绝对压力减小到γ
γ
υ
p
p p ?=-min 1时（γ
p ?—泵进口处至泵内
压力最低区之间的压头损失），即为泵发生汽蚀的临界条件。
为了使泵不发生汽蚀，泵进口处所必需具有的超过汽化压头的能量即为必需汽蚀余量r h ?（亦称最小汽蚀余量）
g
C
p p
h s r 221
min
1+-
=
?γ
υ
m （2）
由于计算γ
υp p
-
min
1（或γ
p ?）值很困难，通常r
h
?均由制造厂通过试验得
出。
必需汽蚀余量与泵的吸入装置无关，由泵本身的汽蚀性能决定。 2） 装置汽蚀余量
吸入装置系统给予泵进口处超过汽化压头的能量称为装置汽蚀余量a h ?。 为了使泵不发生汽蚀，a h ?必须至少等于r h ?。在装置设计上应适当增加a
h ?
作为安全量。
g
c y p p p h si
v
a a 2211
+
++-=
?γγ
m （3） 或
sl
s v
s a h Z p p h ++-=
?γ
m （4）
式中
a p —大气压力（绝对），kgf/㎡
1p —截面（泵进口处前面的管道）处压力表指示的表压kgf/㎡。低于大气压力时用负，高于大气压力时用正
s p —吸入自由液面上的绝对压力kgf/㎡。敞开液面为大气压力a p ；封闭容器内为该液体相应温度下的饱和蒸汽压力，a
p
v p —截面（泵进口处前面的管道—管道中心高于、低于、或等于泵的中心）处液体在相应温度下①的饱和蒸汽压（绝对）kgf/㎡。如果液体是碳化氢（烃）的混合物，应采用由混合物中各蒸汽分压所组成的混合饱和蒸汽压， S
Z ，
S Y — 分别为吸入液面和压力表至基准面（小泵为泵的水平中心线、
大泵为泵叶轮顶部水平面）的垂直距离，m 。可以是正或负（灌注状态为正，吸入状态为负）
c
s 1
—截面（泵进口处前面的管道）处的液体平均速度，m/s
sl h —吸入管路系统的压头损失， m
γ—相应温度下的液体重量，kgf/m 3
注①: 有的饱和液体，例如重度在650 kgf/m 3以下的液态烃和氨夜等，在液温变化时，蒸汽压力变化幅度很大。当吸入液源的温度突然下降时，吸入液面上的蒸汽压力即随之降低，但此时己流到吸入管内（例如泵进口处前面的管道）的液体的温度还来不及相应下降，根据式（4），装置汽蚀余量a h ?随液源温度的下降而减少。其减少量为
??
?
????
?
??+=???? ?
??γγυυγυp p p t t 2
1
结果使泵发生汽蚀。
(3)式适用于汽蚀试验时计算确定a h ?。用逐步改变P 1的方法，至泵发生汽蚀时的a h ?值即为泵的a h ?值；
（4）式适用于设计泵装置时估算a h ?，此时至少必须保证a h ?≥r h ?（必须汽蚀余量）
泵在运转中必须避免发生汽蚀。
泵的工况点经常随负荷的变化而变动，有时吸入口液温和压力的平衡也可能遭到破坏，a h ?和r h ?均要随之发生变化。如果（a h ?-r h ?）的差值很小，泵就可能发生汽蚀。
通常，在泵的进口处应满足：
h ?≥（1.1~1.3）r h ?
装置汽蚀余量是按照泵的吸入装置条件决定的汽蚀余量，有的书上也称为有效汽蚀余量。
泵吸上真空高度
当（吸入自由液面上的绝对压力）s p = a p （当地大气压力），并为吸上条件时，泵进口处的绝对压力P 1也可用吸上真空度H S 表示。
γ
p p
a
S H 1
-
=
g
h Z C
s LS
S 221
++=
式中：Z S —泵的几何吸上高度。
泵的临界吸上真空高度
γ
min
1p
p
a
cr S H -
=
g
h Z C s LS S 22
1max ++=
式中：P 1min —发生汽蚀时泵进口处的绝对压力。kgf/m 2
必须汽蚀余量r h ?与临界吸上真空高度H ser 的关系为：
ser sl v
a r H g
c p p h -+-=
?22γ
水泵的汽蚀
第五章水泵的汽蚀 主要内容 (一)水泵汽蚀的产生和危害 (二)水泵安装与产生汽蚀的关系 (三)水泵的汽蚀余量 (四)相似原理在汽蚀性能研究中的应用 (五)水泵抗汽蚀性能的改进 （一）水泵汽蚀的产生和危害 1、水泵汽蚀的产生过程 当水泵流道中的液体流动到某处的压力等于或低于相应的汽化压力P v时，液体会发生汽化产生大量汽泡，当汽泡流动到高压区，在高压作用下迅速凝结而破裂，对流道表面材料形成极大的、反复的冲击，造成疲劳侵蚀或剥蚀，即为水泵汽蚀的产生过程。 ２水泵汽蚀的危害 ①噪声和振动 水泵发生汽蚀过程中，从水泵吸入口（低压区域）到出水口（高压区域），大量的汽泡将不断地产生、发展、凝结、破裂所带来的反复不断高速的冲击和极大的脉动力，会伴随着会引起严重的噪声和剧烈的振动。 ②对水泵材料产生破坏 由于大量汽泡不断地产生、破裂带来高速冲击，形成极大脉动冲击力，反复不断作用在水泵流道表面，所谓“滴水穿石”，金属材料常常由于经受不起这种严峻考验而产生破坏或失效（P94图4-2）③水力性能大幅下降（P94图4-3） 水泵发生汽蚀时由于大量汽泡堵塞流道的过流截面而使流量下降（流道越小越严重），同时改变了水流速度和方向，降低了流体从叶轮叶片所获能量，大大减小了水泵的扬程 (二) 水泵安装与产生汽蚀的关系 水泵是否产生汽蚀与水泵安装高度直接相关，如图中所示H g越大，泵入口S-S截面上的压力就会越低，则越容易发生汽蚀。显然，H g不可能任意增大，一般应有个限定值，但作为用户又应该如何来确定H g呢？ 首先，以水面为基准列水面e–e至泵的进口s–s的“伯方”： e ≈0,得： 上式称为几何安装高度理论计算式，当右端第一项P e为大气压时，用户可知一般应Ｈg ＜10m，但还必须确定出其他变量，才能具体求解Ｈg，其中： V s──水泵进口流速，可由运行工况点的流量确定。 h w──吸入管道的流动损失，由用户管路设计所确定。 P s──水泵进口压力，与不同流量工况下的水泵自身的特性相关，用户难以确定。因此， h H V p V p w g s s e e g g g g + + + = + 2 2 2 2 ρ ρ
水泵扬程计算方法
－－－－－水泵扬程简易估算法－－－－－ 暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的～倍（单台取，两台并联取。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+ (1+K) △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K 值取～，最不利环路较短时K值取～ 这是我在某篇文章中摘抄下来的。在实际应用中也经常使用这个公式，我个人认为这是一个很好的公式，所以值得推广。不知道大家对这个公式有何高见，愿闻其详。 －－－－－冷冻水泵扬程实用估算方法－－－－－ 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。 2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。 3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。 4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。 根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程：
关于水泵气蚀
水泵气蚀 一般是无法完全避免的，因为离心泵在告诉旋转时，中心部分肯定会产生负压从而使气体分离成小气泡，而排出集液腔也就是叶轮的外周附近压力猛力增加，这样液体就把气泡压破，气泡形成的空穴由液体高速填充。 而接近叶轮外周表面的空穴填充过程就会伤及叶轮表面，除非液体不含任何气体成分也不会在一定负压下挥发。 如果涡壳结构合理，在一定程度上可以延缓气蚀引起的损伤时间。另外叶轮用比较硬的材料做成也有一定效果。如果能一定程度降低液体内气体含量就更好了，比如曝气。 气蚀是难以避免的，这是离心泵与生俱来的特性。 但是，我们可以在设计方面考虑。 比如： 1.加大泵的气蚀余量，尽量避免采用自吸的，让液面高于吸口； 2.采用比较好的叶轮，提高抗气蚀性能；
泵内气蚀现象 水泵在运行期间，若由于某种原因使泵内局部压力降低到水的汽化压力(vapor pressure)时，水就会产生汽化而形成气液流。从水中离析出来的大量气泡随着水流向前运动，到达高压区时受到周围液体的挤压而溃灭，气泡内的气体又重新凝结成水，同时产生很高的水锤压力，使材料的边壁遭受侵蚀和破坏。通常把这种现象，称为水 泵的气蚀(cavitation)现象。 气蚀过程中，由于泵内含有大量的气泡，叶轮与水流之间的能量转换规律遭到破坏，从而引起水泵性能变坏(流量、扬程和效率迅速下降)，甚至达到断流状态，并伴随有强烈的振动和噪声。这种性能的变化，对于不同比转数的泵有着不同的特点。如低比转数的离心泵因叶槽狭长、出口宽度较小，当气蚀发生后，气泡区很容易扩展到叶槽的整个范围，引起水流断裂，水泵性能曲线呈急剧下降形状，如图4-1(a)所示。对于中、高比转数的离心泵和混流泵，由于叶槽较宽，气泡不容易堵塞通道，只有在脱流区继续发展时，气泡才会布满整个叶槽，因此在性能出现断裂之前，其性能曲线先是比较平缓地下降，然后迅速呈直线下降，如图4-1(b)所示。对高比转数的轴流泵，由于叶片之间的通道相当宽阔，故气蚀发生后气泡区不易扩展到整个叶槽，因此性能曲线下降缓慢，以至无明显的断裂点，如图4-1(c) 所示。
水泵轴功率计算公式
水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 1)离心泵 流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=2.73HQ/Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=Ρ GQH/1000Η（KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G=9.8 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*9.8牛顿/KG =9.8牛顿*M/3600秒 =牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=NE*K (K在NE不同时有不同取值，见下表) NE≤22 K=1.25 22 水泵扬程与流量计算全解 水泵在工作时的实际流量受扬程的制约，实际扬程越高，流量越小。如果扬程已定，而想减小流量,简单的办法可用阀门控制。即可调节流量，又可省电的办法是采用变频调速，降低转速即可减小流量。 一、水泵的扬程、流量和功率是考察水泵性能的重要参数： 1. 流量水泵的流量又称为输水量，它是指水泵在单位时间内输送水的数量。以符号Q来表示，其单位为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。 2. 扬程水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，通常以符号H来表示，其单位为米。离心泵的扬程以叶轮中心线为基准，分由两部分组成。从水泵叶轮中心线至水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，叫做吸水扬程，简称吸程;从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，叫做压水扬程，简称压程。即水泵扬程= 吸水扬程 + 压水扬程应当指出，铭牌上标示的扬程是指水泵本身所能产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。在选用水泵时，注意不可忽略。否则，将会抽不上水来。 3. 功率在单位时间内，机器所做功的大小叫做功率。通常用符号N来表示。常用的单位有：公斤·米/秒、千瓦、马力。通常电动机的功率单位用千瓦表示;柴油机或汽油机的功率单位用马力表示。动力机传给水泵轴的功率，称为轴功率，可以理解为水泵的输入功率，通常讲水泵功率就是指轴功率。 由于轴承和填料的摩擦阻力;叶轮旋转时与水的摩擦;泵内水流的漩涡、间隙回流、进出、口冲击等原因。必然消耗了一部分功率，所以水泵不可能将动力机输入的功率完全变为有效功率，其中定有功率损失，也就是说，水泵的有效功率与泵内损失功率之和为水泵的轴功率。 二、泵的扬程、流量计算公式： 泵的扬程H=32是什么意思? 扬程H=32是说这台机器最多可以把水提高32米 流量=横截面积*流速 流速需要自己测定：秒表 三、泵的扬程估算： 水泵的扬程与功率大小没有关系，与水泵叶轮的直径大小和叶轮的级数有关，同样功率的水泵有可能扬程上百米，但流量可能只有几方，也可能扬程只有几米，但是流量可能上百方。总的规律是同样功率下，扬程高的流量少，扬程低的流量大，没有标准计算公式来确定扬程，与你的使用条件和出厂的水泵型号来确定。 可以按泵出口压力表来推算即可，如泵出口是1MPa(10kg/cm2)那扬程大约是100米，但是还要考虑吸入压力的 从上述表述可知，气蚀现象是由于流场中出现的最小绝对压力引起，哪里的绝对压力小，哪里就容易发生气蚀。因而，控制最小绝对压力即可控制空化作用，有效地减少气蚀现象的发生。 水泵是一种给流体增加能量的机器。流体经叶轮向外流出，其压力一般而言是增加的，因而在水泵中流体出现最小压力的地方只能是叶轮叶片进口处附近。这样一来，确保流体在叶轮叶片进口处具有足够的绝对压力，便成为避免水泵发生气蚀的关键。 2 水泵的气蚀余量NPSH 由于叶轮机械中流体运动的复杂性，很难从理论上计算出流场中何处可能出现气蚀，再加上气蚀现象不仅仅取决于流体的流动特性，还取决于流体本身的热力学性质，所以，更难于从理论上提出气蚀发生的判据。因此，在实践中往往是采用经验加实验的办法来提出气蚀判据。水泵的气蚀余量概念即是其中的重要判据之一，它既具有一定的理论意义，又是产品验收的标准之一。 水泵气蚀余量有两个概念：其一是与安装方式有关，称有效的气蚀余量NPSH A，它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量，是可利用的气蚀余量，属于“用户参数”；其二是与泵结本身有关，称必需的气蚀余量NPSH R，它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值，是临界的气蚀余量，属于“厂方参数”。要确保水泵在运行中不气蚀，必须在安装上保证NPSH A≥K×NPSH R，(K为安全裕量)，而后者由制造厂所保证。从这个意义上看，降低水泵气蚀余量的意义在于保证水泵的绝对提水高度，满足使用要求。 如图2所示，一般采用下列公式来计算气蚀余量 式中：P0为下游压力；P v为临界压力；H SZ为安装高度；∑h s为吸入管路流动损失，包括阀门、弯头等处的损失。 图2 泵气蚀余量的计算 由上式可以看出，NPSH A 是一种能量储备，较小的NPSH A 可使得安装高度H SZ 较大，这是有 利的。 式中：V 1为叶片进口绝对速度；λ 1 为绝对速度变化及流动损失引起的压降系数，称绝对速度 的不均匀系数；W 1为叶片进口相对速度；λ 2 为流体绕流叶片头部引起的压降系数，称叶片的 气蚀系数。 由上式可以看出，NPSH R 仅与泵本身的运动特性有关。对设计者而言，要求NPSH R 尽可能小， 以使得泵在安装上有较充裕的气蚀储备。 泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。 有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH （W）或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg （N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量 Qm=ρQ （t/h 或 kg/s） 水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程×9.81×介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=2.73HQ/η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的 ρ=1000Kg/m3,g=9.8 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=9.8牛顿 则P=比重*流量*扬程*9.8牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*9.8牛顿/Kg =9.8牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 渣浆泵轴功率计算公式 流量Q M3/H 扬程H 米H2O 效率n % 渣浆密度A KG/M3 轴功率N KW N=H*Q*A*g/(n*3600) 电机功率还要考虑传动效率和安全系数。一般直联取1，皮带取0.96，安全系数1.2 泵的效率及其计算公式 指泵的有效功率和轴功率之比。η=Pe/P 泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用P表示。有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。 Pe=ρg QH (W) 或Pe=γQH/1000 （KW） ρ：泵输送液体的密度（kg/m3） γ：泵输送液体的重度γ=ρg（N/ m3） g：重力加速度（m/s） 质量流量Qm=ρQ (t/h 或kg/s) 泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下： 1．减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）； 2．减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等； 3．防止长时间在大流量下运行； 4．在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀； 5．泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行； 6．泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响； 7．对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料 毕业论文 课程名称如何解决水泵的气蚀现象 学生姓名X X X 年级X X 专业X X X X 指导教师X X X 如何解决水泵的气蚀现象 摘要：离心泵以其转速高，体积小，重量轻，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修等优点，使其在输油生产中得到了广泛的应用，汽蚀现象也是离心泵在输油生产中常见的故障。 关键词：离心泵；汽蚀；汽蚀余量 一、气蚀现象含义 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡，把这种产生气泡的现象称为汽蚀。离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体做功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若气泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量，产生电 解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。 二、水泵运行中产生气蚀现象的原因 液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，便产生汽蚀故障。吸入压力降低；吸入高度过高；吸入管阻力增大；输送液体粘度增大；抽吸液体温度过高等影响液体饱和蒸气压增加的现象都会影响汽蚀的发生，通常的因素有： （1）泵进口的结构参数，叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶片进口边的位置和前盖板形状等。 （2）泵的操作条件，泵的流量、扬程及转速等。 （3）泵的安装位置，泵的吸入管路水力损失及安装高度。 （4）环境因素，泵安装地点的大气压力以及输送液体的温度等。 三、水泵气蚀现象所产生的危害 水泵汽蚀是水泵损坏的重要原因，水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。运行中使水泵抽水的效率降低，显著减少了水泵的扬程和流量，也减少了水泵的使用寿命。汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波，加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用，在一定时间后，可使其表面出现斑痕及裂缝，甚至呈海面状逐步脱落；发生汽蚀时，还会发出噪声，进而使泵体震动； 新规范执行后消防水泵扬 程计算 篇一：消防计算建筑消防给水系统是建筑的主要灭火设施，消防给水系统设计合理与否，对扑救火灾成败起着决定性作用，消防给水设计中不论是设计人员还是审核人员，掌握水力计算的基本原理和计算方法是至关重要的。以下就结合规范对消防给水的计算原理和计算方法进行归纳总结。 一、水力计算的基本原理 众所周知，自然界一切物质的能量转化均服从能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变。物质“水”作为一种流体也遵守能量守恒定律，流体的能量包括内能、位能、动能、压力能，若将伴随流体经过截面1 输入的能量用下标1 标明（如图1），经过截面2 输出的能量用下标2 注明，则图中所示水系统的总能量衡算式便为： mU1+mgz1+mu12/2+p1v1+mqe+mwe=mU2+mgz2+mu22/2 +p2v2 （1） 1 1 2 P1 P2 图1 压力能或流动能示意图 这里，我们按照理想状态下的水进行计算，所谓理想状态，即不可压缩和内能不变（也就是温度不变），那么对（1）式通过恒等式变化即得机械能衡算―― 柏努利方程： z1+u12/ 2g +p1/ ρ g=z2+u22/ 2g +p2/ ρ g△+z（ 2） （2）式中z 称为位头（位压头），反映水的位置高低，u2/2g 称为速度头（动压头），反映水的流速大小，p/ ρg称为压力头（静压头），反映水对容器或管道壁的压力大小，三项之和称为总压头，△ z 称为机械能损失（水流动时的阻力损失）。 由上面柏努利方程可知，水在某一位置的压力、速度、流量、位置高低等是息息相关的，其中任意一个值发生变化，其它值也相应变化。例如：消防给水中的常高压给水系统，规范中对最不利点的给水压力有最低要求，对流量有最低要求，对流速有最高流速要求，最不利点的高度由建筑物的高 低确定，管道阻力可以计 算得出（下面具体介绍），这样就可以通过柏努利方程推算出给 泵的汽蚀现象以及其产生原因 1、汽蚀 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。苏华泵业 2、汽蚀溃灭 汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。苏华泵业 3、产生汽蚀的原因及危害 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。苏华泵业 4、汽蚀过程 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。苏华泵业 什么是泵的特性曲线？ 通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量、功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。苏华泵业 https://www.sodocs.net/doc/e96604202.html,/ 怎么预防水泵的气蚀 一般水泵在使用过程中都有产生汽蚀的可能，但是汽蚀的现象是我们不愿意发生的，它将直接影响水泵的使用寿命。那么，我们要如何防止水泵汽蚀呢？教你如何防止水泵汽蚀！ 防止气蚀产生的办法： 使用方方面：1.降低泵的安装高度；2.减少吸入管路阻力；3.降低输送液体温度，以降低汽化压力；4.避免在进口管路上采用阀门节流； 制造方方面：1.提高泵流道的关洁度；2.加大叶轮进口直径；3.降低泵的转速，以降低泵内部压力； 一、水泵中的气蚀现象 水泵内的压力低于抽送液体在该温度下的饱和蒸汽压力时，液体中就会产生气泡，发生气蚀现象。要认识气蚀现象，首先从我们日常生活的水变化谈起。 平常我们在一个大气压下，将水从20℃加热到100℃时，就有大量气泡从水中溢出，形成沸腾现象。如果在20℃下，将压力降低到0.024个大气压，水也能沸腾起来。所以，水和汽是可以相互转化的，转化的条件就是温度和压力。不但是水，其他液体也有这样的性质。 在一定温度下，液体开始气化的临界压力叫液体的汽化压力，以PV表示。知道了液体本身所具有的这种物理性质后，我们再来分析泵发生气蚀的原因。 通常，水泵的叶轮进口是压力最低的地方。如果这个地方液体的压力等于或低于在该温度下的液体的汽化压力Pv，就会有蒸汽及溶解在液体的气体从液体中大量溢出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。这些小气泡随液体流到高压区时，气泡周围的压力高于气泡内的压力，气泡受压破裂（凝结）。则液体质点就象无数的小子弹连续打击金属表面，使金属表面产生破坏。这就是泵的气蚀。水泵在严重气蚀状态下运转时，发生气蚀的部位很快就会变成蜂窝状或海绵状。 水泵刚开始气蚀时，气蚀区域较小，对泵正常工作没有明显影响，但当气蚀发展到一定程度时，气蚀气泡大量产生，影响液体的正常流动，甚至造成液流间断，同时伴有噪声、震动，而且泵的流量、扬程、效率都明显下降。因此要尽量避免气蚀产生。 如何预防和减轻水泵汽蚀 一、提高水泵的抗汽蚀性能 1、降低必需汽蚀余量 （1）采用双吸式叶轮的水泵。由于双吸泵的汽蚀余量Δhc比单级单吸泵的汽蚀余量Δhc小，对于转速n和流量Q相同的泵，尽量采用双吸式叶轮。 （2）叶轮前加设诱导轮。在离心泵叶轮前设置诱导轮。诱导轮与泵的叶运转，其产生的压力轮同轴组装后一起运转，其产生的压力对叶轮入口增压，提高泵的抗汽蚀性能。但加设诱导轮，会使水泵性能不稳定，因此，尚需对其进行进一步的探索和研究。 （3）适当加大叶轮进口直径及增大叶片入口宽度。当叶轮进口直径和叶片入口宽度增大时，其叶轮进口绝对速度和相对速度均减小，可知泵的临界汽蚀余量降低。但此时叶轮进口处的减漏环面积增大，泄露量增加，泵的容积效率会降低。 2、提高过流部件材料的抗汽蚀能力为了减轻汽蚀对水泵过流部件的损坏，延长其使用寿命，往往选用抗汽蚀性能较强的材料。如采用铸锰、青铜、不锈钢及合金钢等材料铸造叶轮；或用聚合物涂复或激光喷镀过流部件表面以抵抗汽蚀破坏。另外，对过流部件表面进行精加工，提高其光洁度，也可减轻汽蚀的危害。 减轻水泵汽蚀的办法二、提高进水装置的防汽蚀能力 汽蚀余量是与进水装置和管路系统有密切关系，因此应设计良好的进水装置，尽可能地提高泵进口的汽蚀余量，以满足泵内动压降的要求。 （1）设计良好的进水池。良好的进水池不仅可以减小池中水位的降落，减小进水管口的阻力系数，而且池中水面平稳不产生漩涡。可避免空气进入泵内，防止汽蚀过早地发生。 （2）合理确定水泵的吸水高度。由于水泵一般都在非设计工况下运行，因此应充分考虑水泵工作中可能遇到的各种工况，所确定的吸水高度在任何工况下都应满足水泵吸水性能的要求。 （3）选配合理的进水管道。尽可能减少进水管道长度及不必要的管道附件，适当加 水泵扬程计算公式 水泵扬程的计算公式估算方法1 ：暖通水泵的选择：通常选用比转数ns 在130 ～150 的离心式 清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的 1.1 ～1.2 倍（单台取 1.1 ，两台并联取1.2 。按估 算可大致取每100 米管长的沿程损失为5mH2O ，水泵扬程（mH 水泵扬程的计算公式 估算方法1： 暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）： Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K) △P1为冷水机组蒸发器的水压降。 △P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。 L为该最不利环路的管长 K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K 值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.6 估算方法2： 这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是量常用的系统。 1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。 2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内，管径较大时，取值可小些。 3.空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20~50kPa范围内。 4.调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。 根据以上所述，可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失，也即循环水泵所需的扬程： 1.冷水机组阻力：取80 kPa（8m水柱）； 2.管路阻力：取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50 kPa；取输配侧管路长度300m与比摩阻200 Pa/m，则磨擦阻力为300*200=60000 Pa=60 kPa；如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%，则局部阻力为60 kPa*0.5=30 kPa；系统管路的总阻力为50 kPa+60 kPa+30 kPa=140 kPa（14m水柱）； 3.空调末端装置阻力：组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大，故取前者的阻力为45 kPa（ 4.5水柱）； 4.二通调节阀的阻力：取40 kPa（0.4水柱）。 5.于是，水系统的各部分阻力之和为：80 kPa+140kPa+45 kPa+40 kPa=305 kPa（30.5m水柱） 离心泵的气蚀原因及采取措施 【摘要】：通过掌握离心泵的气蚀原因，我们在设计、安装、和生产中应如何预防与消除气蚀现象。 【关键词】：离心泵气蚀原因消除措施 离心泵的气蚀原理： 离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力p K最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力p K小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力p v时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000～3000Hz)，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的 综合现象称为气蚀。 离心泵最易发生气蚀的部位有： 1.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧； 2.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧； 3.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间 隙以及叶梢的低压侧； 4.多级泵中第一级叶轮。 提高离心泵本身抗气蚀性能的措施 (1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。 (2)采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。 (3)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。 (4)设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。 (5)采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性 离心式水泵气蚀的解决方法 离心式水泵如果安装或使用不当，就有可能发生气蚀。一旦出现气蚀，性能就会下降，出水量减少、叶轮损坏加速，还会伴随有振动和噪声等，严重时，甚至使泵无法工作。所以，应避免泵发生气蚀。浙北一家水利疏浚工程公司的3#吹泥船(俗称吸泥船)上使用的用于冲碎泥块的冲水泵，由于管路与泵不匹配，使泵工作于大流量区，不仅电机超载，而且泵内发生气蚀，影响了正常的工作，后经改小了出水管并降低了泵安装高度解决了这个问题。 一.气蚀情况 泥船上使用的冲水泵型号为8Sh-13，额定流量Qn=288m3/h;额定扬程Hn=41.3m;电机功率Pn=55kw。船建成后，根据实测得到的泵参数为：HA=24.4m;QA=400m3/h。冲水泵在试运转中，发现每当启动后运行不太长的时间，出水量就不稳定，而且随着时间的持续，情况越来越糟。这一情况表明泵内已发生气蚀并逐步加重。此时，操作人员不得不打开泵的放气阀，只有不时地间断放气才能使冲水稳定。 二.气蚀原因 在冲水泵管路系统中，尽管泵的安装位置不高(泵轴线安装高度hg=0.6m)、吸水管路也不长(管段长L1=8.5m)，但由于出水管较短，水力损失小，加之冲水高度较低(出水口距水面高度h=2m)，使泵处于大流量区工作，泵进口处的相对真空度低于了当时当地的汽化压力，因此引起了气蚀。 三.改进措施要改变现有的这种运行状况，通常可采用的处理办法有三种即更换新泵、变频降速和改变管路。通过对比，决定采用第三更改方案较为简单经济。 具体做法是将原来的出水管径由Dg=200mm改为150mm，管长不变;冲水头出口直径由原来的Dg=120mm改为100mm;泵组安装高度由原来的hg=0.6m改为0.4m，其余不变。这一改造工作只花费了两天时间。 改完后，进行了实船试验。先测得泵的扬程值HAˊ，再查泵的特性曲线，得此时泵的流量QAˊ=340m3/h，经计算得知泵在此流量的吸人真空度小于允许值。故泵不发生气蚀。 在后来工作中，冲水头出水情况正常，并在每次更换密封盘根时，均没发现叶轮有气蚀迹象。 消防泵功率计算 流量（L/S）×扬程×9.81（重力加速度）×1（介质比重）÷泵效率= 轴功率 配套功率=轴功率×1.25（配套系数） 说明：配套系数也叫安全系数，选用原则是小电机系数大一点，大电机系数小一点。具体的标准请在百度搜索“泵阀技术论坛”，里面有详细的介绍。 消防泵杨程计算 一、扬程（压头）的计算公式为： H=102ηN/Qρ 其中η=Ne/N Ne:有效功率，单位W； N ：轴功率，W； η：泵的效率 ρ：输送的液体密度，kg/m3； Q：泵在输送条件下的流量，m3/s； 二、总静压（水位到最高用水点的垂直高度）+沿程阻力（管路沿程损失）+ 局部阻力（弯头、阀门的损失）+动压（出水口压力）=扬程 三、求解例题：水泵杨程计算！很基础的，可是我不会，请帮帮忙 某取水泵站从水源取水，将水输送净水池，一直水泵流量Q=1800立方/小时。吸、压水管道匀为钢管，吸水管长 Ls=15.5M ，DNa=500mm (DN) 。压水管长为： Lz=450M ，DNd=400mm。局部水头损失按沿程损失的15%计算，水源水位76.83m。蓄水池最高水位89.45m，水泵轴线高程78.83m，设水泵效率在Q=1800立方/小时时为75%。试求： （1）水泵工作时的总扬程。 （2）水泵的轴功率。 （1）水泵流量 Q=1800立方米/小时=0.5立方米/秒 吸水管DNa=500mm (DN) 的比阻 Sa=0.06839 压水管DNd=400mm (DN) 的比阻 Sd=0.2232 总扬程 H=89.45-76.83+115%(SaLsQ^2+SdLzQ^2) =12.62+115%(0.06839*15.5*0.5^2+0.2232*450*0.5^2)=29.18米 （2）水泵的轴功率 N=(1000*9.8*0.5*29.18)/75%= 190642.7 W= 190.6 KW 注意：消防泵的最大流量应为设计值的150%，扬程不小于选定工作点扬程的65%，关闭水泵时的扬程不大于选定工作点扬程的140%，稳压泵流量为1—2L/S，扬程为消防泵扬程的1.1—1.2倍。同时规定在消防泵出水管上应设测量用流量计，流量计应能测试水泵选定流量的175%，消防泵在出水管上应设直径大于89mm的压力表。 水泵汽蚀产生的原因及部位与危害 水泵汽蚀产生的原因及部位 水泵汽蚀产生的原因很多,有些是由一种因素直接形成的,有些是多个因素共同作用的结果： ①使用者对水泵的性能参数了解不清或根本不了解,安装使用不当； ②引水条件的改变使泵站进水池水位过低； ③水泵与动力装置不配套,传动装置不匹配,转速过高； ④进水池设计不合理,产生了涡流、偏流,进水管浸入水下太浅； ⑤进水管路太长,管径太细,附件太多,拐弯太多,水头损失太大； ⑥水泵进水口堵塞,水流受阻； ⑦水源含沙量太大； ⑧水泵生产工艺原因,叶轮、泵壳内表面太粗糙,对水流阻力太大。 根据几年来水泵检修和拆换叶轮的实际观察,水泵泵壳汽蚀磨损,主要在螺旋压水室中两边靠近密封环的一周发生,形成排列方向与水流一致,密集的深度约3～10 mm 的汽蚀穴,铸铁表面损失厚度达3 ～5mm,向外逐渐减弱,由较密的深沟槽逐渐变成较疏的浅沟槽,直到泵腔最深处减轻为鱼鳞坑状。在水泵中开面铸造结构空腔附近,特别是紧靠密封环处,由于间隙汽蚀作用形成高压腔与低压腔贯通的沟槽,深3～5mm,宽5～15 mm。泵体隔舌出现汽蚀甚至沟槽。使隔舌端部逐渐变薄缩短,严重时缩短60mm左右,叶轮主要是叶片边缘出现很多汽蚀孔洞,两侧盖板显著磨损,叶轮叶片端头缺断,叶轮直径变小,密封环磨损,叶轮与密封环配合的径向密封面出现环向深槽。 汽蚀的危害 1、影响水泵的容积效率磨损后的水泵各构件间隙增大,高压侧水流向低压室泄漏;水泵隔舌缩短后使泵内一部分水流始终在泵体内作环向运动,而甩不出出水口,导致水泵效率降低;叶轮磨损后,水泵的出水量明显下降。 2、产生嗓音和振动水泵汽蚀磨损后出现蜂窝、麻面、沟槽使水流的阻力系数增大,同时引起水泵的振动,产生噪音,强烈的振动会使机组零件和机房结构遭受破坏。 3、使泵的过流部件受到破坏,影响泵的寿命,增加设备更新维修费用。 气泡溃灭时,在强大水锤的频繁作用下,起初引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆,产生疲劳现象,发生微小裂缝,进而使金属破裂、剥落。除力学作用外,气泡溃灭时产生的冲击 泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc NPSHr NPSHa NPSHa=NPSHr--泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa NPSHr--泵无汽蚀 式中 NPSHa--装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀; NPSHr--泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好; NPSHc--临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量; --许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取 =(1.1,1.5)NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ g+Vs/2g-Pc/ g=Pc/ g hg-hc-Ps/ g 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下: 1( 减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度); 2( 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附 件等; 3( 防止长时间在大流量下运行; 4( 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀; 5( 泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行; 6( 泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响; 7( 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料 水泵轴功率计算公式 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 水泵轴功率计算公式 这是离心泵的：流量×扬程××介质比重÷3600÷泵效率流量单位：立方/小时，扬程单位：米 P=η,其中H为扬程,单位m,Q为流量,单位为m3/h,η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ρgQH/1000η（kw),其中的ρ=1000Kg/m3,g= 比重的单位为Kg/m3,流量的单位为m3/h,扬程的单位为m,1Kg=牛顿 则P=比重*流量*扬程*牛顿/Kg =Kg/m3*m3/h*m*牛顿/Kg =牛顿*m/3600秒 =牛顿*m/367秒 =瓦/367 1)离心泵 流量×扬程××介质比重÷3600÷泵效率? 流量单位：立方/小时， 扬程单位：米 P=Η, 其中H为扬程,单位M,Q为流量,单位为M3/H,Η为泵的效率.P为轴功率,单位KW. 也就是泵的轴功率P=ΡGQH/1000Η（KW),其中的Ρ=1000KG/M3,G= 比重的单位为KG/M3,流量的单位为M3/H,扬程的单位为M,1KG=牛顿 则P=比重*流量*扬程*牛顿/KG =KG/M3*M3/H*M*牛顿/KG =牛顿*M/3600秒 =牛顿*M/367秒 =瓦/367 上面推导是单位的由来,上式是水功率的计算,轴功率再除以效率就得到了. 设轴功率为NE，电机功率为P，K为系数（效率倒数） 电机功率P=NE*K( K在NE不同时有不同取值，见下表) NE≤22?K= 22水泵扬程与流量计算全解
水泵的气蚀余量
泵的效率及其计算公式
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施
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