1、Hgpa1100p1pa , p1 有一定真空度，有一定真空度，真空度越高，吸力越大真空度越高，吸力越大, Hg 越大。越大。 當當p1 小于一定值后小于一定值后(p1pv, pv 為環境溫度下液體的飽和為環境溫度下液體的飽和蒸汽壓蒸汽壓)，將發生，將發生氣蝕現象氣蝕現象。 pv100 =760mmHg, p pv v 40=55.32mmHg=55.32mmHg五、五、 離心泵的安裝高度和氣蝕現象離心泵的安裝高度和氣蝕現象1 1 氣蝕現象氣蝕現象氣蝕現象氣蝕現象 當離心泵的進口壓力小于環境溫度下的液體的飽和蒸汽壓當離心泵的進口壓力小于環境溫度下的液體的飽和蒸汽壓時，將有大量的蒸汽液體中逸出，

2、并與氣體混合形成許多小氣時，將有大量的蒸汽液體中逸出，并與氣體混合形成許多小氣泡。當氣泡到達高壓區時，蒸汽凝結，氣泡破裂，液體質點快泡。當氣泡到達高壓區時，蒸汽凝結，氣泡破裂，液體質點快速沖向氣泡中心，質點相互碰撞，產生很高的局部壓力。如果速沖向氣泡中心，質點相互碰撞，產生很高的局部壓力。如果氣泡在金屬表面破裂凝結，則會以較大的力打擊金屬表面，使氣泡在金屬表面破裂凝結，則會以較大的力打擊金屬表面，使其遭到破壞，并產生震動，這種現象稱為其遭到破壞，并產生震動，這種現象稱為“氣蝕現象氣蝕現象” ” 。氣。氣蝕現象一旦發生，會造成很大的破壞作用，應盡量避免。蝕現象一旦發生，會造成很大的破壞作用，應盡

3、量避免。為避免發生氣蝕現象，應限制為避免發生氣蝕現象，應限制p p1 1不能太低，不能太低，或或H Hg g不能太大，即泵的安裝高度不能太高。不能太大，即泵的安裝高度不能太高。安裝高度安裝高度Hg的計算方法一般有兩種：的計算方法一般有兩種： v允許吸上真空高度法；允許吸上真空高度法； v氣蝕余量法。氣蝕余量法。2 2 安裝高度安裝高度允許吸上真空高度允許吸上真空高度H Hs sP1為為泵入口處所允許的最低絕對壓強。泵入口處所允許的最低絕對壓強。gppsaH1（2-82-8）式中式中 p pa a大氣壓，大氣壓，N/mN/m2 2 被輸送液體密度，被輸送液體密度，kg/mkg/m3 3 Hgp0

4、1100如何用允許吸上真空高度確定泵的安裝高度？如何用允許吸上真空高度確定泵的安裝高度？ 取截面取截面0-0，1-1，并以截面，并以截面0-0為基準面，在兩截為基準面，在兩截面間柏努利方程，可得面間柏努利方程，可得H Hg g 泵的安裝高度；泵的安裝高度； u u2 2/2g/2g 進口管動能；進口管動能； HHf f 進口管阻力進口管阻力; ; H Hs s 允許吸上真空高度，由泵的生產廠家給出。允許吸上真空高度，由泵的生產廠家給出。提高提高Hg的方法的方法 fgusgHHH221若貯槽為敞口，則若貯槽為敞口，則p p0 0為大氣壓為大氣壓p pa a，則有，則有fgugHgppH21021

5、提高提高Hg的方法：的方法：v改變結構改變結構(另選一另選一Hs大的泵大的泵)； v降低進口管段流速；降低進口管段流速； v降低進口管阻力降低進口管阻力(選擇較大的進口管徑、減少選擇較大的進口管徑、減少進口管路程、盡量少安裝管件、閥等進口管路程、盡量少安裝管件、閥等)。fgusgHHH221 泵制造廠只能給出泵制造廠只能給出H Hs s值，而不能直接給出值，而不能直接給出H Hg g值。值。因為每臺泵使用條件不同，吸入管路的布置情況也各因為每臺泵使用條件不同，吸入管路的布置情況也各異，有不同的異，有不同的u u2 2/2g/2g 和和HHf f 值，所以，只能由使用單值，所以，只能由使用單位根

6、據吸入管路具體的布置情況，由計算確定位根據吸入管路具體的布置情況，由計算確定H Hg g。問題問題：泵制造廠能直接給出泵的安裝高度嗎？：泵制造廠能直接給出泵的安裝高度嗎？原因原因：在泵的說明書中所給出的：在泵的說明書中所給出的H Hs s是大氣壓為是大氣壓為10mH10mH2 2O O，水溫為，水溫為2020狀態下的數值。如果泵的使用條件與該狀態下的數值。如果泵的使用條件與該狀態不同時，則應把樣本上所給出的狀態不同時，則應把樣本上所給出的H Hs s值，按式換算值，按式換算成操作條件下的成操作條件下的H Hs s值。值。 泵允許吸上真空高度的換算泵允許吸上真空高度的換算Hs=Hs(Ha10)(

7、Hv0.24) (2-11)式式中中 H Hs s操作條件下輸送水時允許吸上真操作條件下輸送水時允許吸上真空空 高度，高度，mHmH2 2O O；H Hs s泵樣本中給出的允許吸上真空高度，泵樣本中給出的允許吸上真空高度，H H2 2O O； H Ha a泵工作處的大氣壓，泵工作處的大氣壓，mHmH2 2O O； H Hv v泵工作溫度下水的飽和蒸汽壓，泵工作溫度下水的飽和蒸汽壓，mHmH2 2O O； 0.240.24實驗條件下水的飽和蒸汽壓，實驗條件下水的飽和蒸汽壓，mHmH2 2O O。 泵安裝地點的海拔越高，大氣壓力就越低，允許吸上泵安裝地點的海拔越高，大氣壓力就越低，允許吸上真空高度

8、就越小。真空高度就越小。 輸送液體的溫度越高，所對應的飽和蒸汽壓就越高，輸送液體的溫度越高，所對應的飽和蒸汽壓就越高，這時，泵的允許吸上真空高度也就越小。這時，泵的允許吸上真空高度也就越小。海拔高度海拔高度，液體溫度，液體溫度Hg 不同海拔高度時大氣壓力值可查表。不同海拔高度時大氣壓力值可查表。Hs=Hs(Ha10)(Hv0.24) (2-11) 汽蝕余量汽蝕余量hh是指離心泵入口處，液體的靜壓頭是指離心泵入口處，液體的靜壓頭p p1 1/g g 與動壓頭與動壓頭u u1 12 2/2g/2g之和超過液體在操作溫度下之和超過液體在操作溫度下的飽和蒸汽壓頭的飽和蒸汽壓頭p pv v/g/g的某一

9、最小指定值，即的某一最小指定值，即汽蝕余量汽蝕余量gpgugpvh2211式中式中 h h 汽蝕余量，汽蝕余量，m m； p pv v 操作溫度下液體飽和蒸汽壓，操作溫度下液體飽和蒸汽壓，N/mN/m2 2。fgugHgppH21021gpgugpvh2211fgpgpgHhHv0如何利用汽蝕余量確定泵的安裝高度？如何利用汽蝕余量確定泵的安裝高度？可導出汽蝕余量可導出汽蝕余量 h與允許安裝高度與允許安裝高度Hg之間關系為之間關系為 上式中上式中p p0 0為液面上方的壓力，若為敞口液面則為液面上方的壓力，若為敞口液面則p p0 0=p=pa a。 fgpgpgHhHv0 只要已知允許吸上真空高

10、只要已知允許吸上真空高H Hs s與汽蝕余量中的任一個參數，均與汽蝕余量中的任一個參數，均可確定泵的安裝高度。可確定泵的安裝高度。 注注：泵性能表上的值也是按輸送：泵性能表上的值也是按輸送2020水而規定的。當輸送其水而規定的。當輸送其它液體時，需進行校正。具體校正方法可參閱有關文獻。它液體時，需進行校正。具體校正方法可參閱有關文獻。 fVHhgPPHg0解：解： 離心泵在特定管路系統中工作時，液體要求泵供離心泵在特定管路系統中工作時，液體要求泵供給的壓頭給的壓頭可由柏努利方程式求得，即可由柏努利方程式求得，即 六、六、 離心泵的工作點離心泵的工作點 當離心泵安裝在一定的管路系統中工作時，其壓

11、當離心泵安裝在一定的管路系統中工作時，其壓頭和流量不僅與離心泵本身的特性有關，而且還取決頭和流量不僅與離心泵本身的特性有關，而且還取決于管路的工作特性。于管路的工作特性。1 1 管路特性曲線管路特性曲線 fgugpHzH22gpz022gu上式可簡化為上式可簡化為 Hf與管路中液體流量無關，在輸液高度與管路中液體流量無關，在輸液高度和壓力不變的情況下為一常數，以符和壓力不變的情況下為一常數，以符號表示。號表示。若貯槽與受槽的截面都很大，該處若貯槽與受槽的截面都很大，該處流速與管路相比可忽略不計流速與管路相比可忽略不計. .此式中壓頭損失為此式中壓頭損失為 282212)()()()(52242

12、QHdllgdQgdllgudllfeee式中式中Q為管路系統的流量，為管路系統的流量，m3/sfgugpHzH22對于特定的管路系統，對于特定的管路系統，l l、l le e、d d 均為定值，若流體在該均為定值，若流體在該管路中流動已進入阻力平方區管路中流動已進入阻力平方區,為常數為常數Bdllge)(528則式可簡化為則式可簡化為BQ2 上式表明：在特定管路中輸送液體時，所需壓頭隨液體流上式表明：在特定管路中輸送液體時，所需壓頭隨液體流量量Q Q的平方而變化，此關系所描繪的的平方而變化，此關系所描繪的Q Q曲線，稱為曲線，稱為管路特管路特性曲線性曲線。它表示在特定的管路中，壓頭隨流量的變

13、化關系。它表示在特定的管路中，壓頭隨流量的變化關系。 注意注意：管路特性曲線的形狀與管路布置及操作條件：管路特性曲線的形狀與管路布置及操作條件有關，而與泵的性能無關。有關，而與泵的性能無關。 離心泵的特性曲線離心泵的特性曲線H-QH-Q與其所在管路的特性曲線與其所在管路的特性曲線He-He-QeQe的交點稱為泵在該管路的的交點稱為泵在該管路的工作點工作點，如圖所示。，如圖所示。H=HeQ=QeQ或或QeH-QMHe-QeH或或He 工作點所對應的流量工作點所對應的流量與壓頭既滿足管路系統與壓頭既滿足管路系統的要求，又為離心泵所的要求，又為離心泵所能提供。能提供。 2 工作點工作點 （duty

14、point）q工作點所對應的流量工作點所對應的流量Q Q與壓頭既是管路系與壓頭既是管路系統所要求，又是離心泵所能提供的統所要求，又是離心泵所能提供的; ; q若工作點所對應效率是在最高效率區，則該若工作點所對應效率是在最高效率區，則該工作點是適宜的。工作點是適宜的。 泵的工作點表示泵的工作點表示gpz改變離心泵的轉速或改變葉輪外徑，以改變泵的特性曲線。改變離心泵的轉速或改變葉輪外徑，以改變泵的特性曲線。 調節流量實質上就是改變離心泵的特性曲線或管調節流量實質上就是改變離心泵的特性曲線或管路特性曲線，從而改變泵的工作點。路特性曲線，從而改變泵的工作點。離心泵的流量調節，通常從兩方面考慮：離心泵的

15、流量調節，通常從兩方面考慮：兩者均可以改變泵的工作點，以調節流量。兩者均可以改變泵的工作點，以調節流量。在排出管線上裝適當的調節閥，以改變管路特性曲線；在排出管線上裝適當的調節閥，以改變管路特性曲線；七、七、 流量調節流量調節 當閥門關小時，管路局部阻力當閥門關小時，管路局部阻力加大，管路特性曲線變陡，泵的加大，管路特性曲線變陡，泵的工作點由工作點由M M移到移到M M1 1。流量由。流量由Q QM M減小減小到到Q QM1M1。 改變閥門開度以調節流量，實質是用開大或關小閥門的方改變閥門開度以調節流量，實質是用開大或關小閥門的方法來改變管路特性曲線。法來改變管路特性曲線。M1M M2QM1

16、QM QM2 Q或或QeH或或HeH-Q12當閥門開大時，管路局部阻力當閥門開大時，管路局部阻力減小，管路特性曲線變得平坦一減小，管路特性曲線變得平坦一些，工作點移到些，工作點移到M M2 2，流量加大到，流量加大到Q QM2M2。1 改變閥門的開度改變閥門的開度要把泵的轉數提高到要把泵的轉數提高到n n1 1，泵，泵的特性曲線就上移到的特性曲線就上移到n nM1M1位置，位置，工作點由工作點由M M移到移到M M1 1，流量和壓頭，流量和壓頭都相應加大都相應加大; ; 改變離心泵的轉數以調節流量，實質上是維持管路特性曲改變離心泵的轉數以調節流量，實質上是維持管路特性曲線不變，而改變泵的特性曲

17、線。線不變，而改變泵的特性曲線。M1M M2Q或或QeH或或HeH-QHe-Qen1nn2若把泵的轉數降到若把泵的轉數降到n n2 2，泵的特性，泵的特性曲線就移到曲線就移到n nM2M2位置，工作點移到位置，工作點移到M M2 2，流量和壓頭都相應地減小。，流量和壓頭都相應地減小。 2 改變泵的轉數改變泵的轉數 車削葉輪的外徑是離心泵調節流量的一種獨特車削葉輪的外徑是離心泵調節流量的一種獨特方法。在車床上將泵葉輪的外徑車小，流量變小方法。在車床上將泵葉輪的外徑車小，流量變小, ,但調節范圍不大但調節范圍不大, ,且直徑減小不當會降低泵的效率且直徑減小不當會降低泵的效率, ,生產上很少采用。生

18、產上很少采用。 車削葉輪的外徑車削葉輪的外徑采用什么方法來調節流量，關系到能耗問題。采用什么方法來調節流量，關系到能耗問題。 改變閥門開度調節流量改變閥門開度調節流量 方法簡便，應用廣泛。方法簡便，應用廣泛。 但關小閥門會使阻力加大，因但關小閥門會使阻力加大，因而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，該法不經濟而需要多消耗一部分能量以克服附加的阻力，該法不經濟的。的。 改變轉速調節流量改變轉速調節流量 可保持管路特性曲線不變，流量隨轉速下降而減小，可保持管路特性曲線不變，流量隨轉速下降而減小，動力消耗也相應降低，因節能效果顯著，但需要變速裝動力消耗也相應降低，因節能效果顯著，但需要變速裝置，難

19、以做到流量連續調節。置，難以做到流量連續調節。 4 4 幾種幾種流量流量調節方法的比較調節方法的比較改變葉輪直徑改變葉輪直徑 可改變泵的特性曲線，但可調節流量范圍不大，且直可改變泵的特性曲線，但可調節流量范圍不大，且直徑減小不當還會降低泵的效率。徑減小不當還會降低泵的效率。 在輸送流體量不大的管路中，一般都用閥門來在輸送流體量不大的管路中，一般都用閥門來調節流量，只有在輸液量很大的管路才考慮使用調調節流量，只有在輸液量很大的管路才考慮使用調速的方法。速的方法。 在實際工作中，當單臺離心泵不能滿足輸送在實際工作中，當單臺離心泵不能滿足輸送任務的要求或者為適應生產大幅度變化而動用備任務的要求或者為

20、適應生產大幅度變化而動用備用泵時，都會遇到泵的并聯與串聯使用問題。這用泵時，都會遇到泵的并聯與串聯使用問題。這里僅討論二臺性能相同泵的并聯與串聯的操作情里僅討論二臺性能相同泵的并聯與串聯的操作情況。況。八、八、 并聯與串聯操作并聯與串聯操作聯合特性曲線的作法：在每一個壓頭條件下，聯合特性曲線的作法：在每一個壓頭條件下，使一臺泵操作時的特性曲線上的流量增大一倍使一臺泵操作時的特性曲線上的流量增大一倍而得出。而得出。 當一臺泵的流量不夠時，可以用兩臺泵并聯操當一臺泵的流量不夠時，可以用兩臺泵并聯操作，以增大流量作，以增大流量。1 并聯操作并聯操作He-Qe0HHH并并QQQ并并曲線表示一臺泵的特性

21、曲線曲線表示一臺泵的特性曲線 曲線曲線表示兩臺相同的泵并聯表示兩臺相同的泵并聯 操作時的聯合特性曲線操作時的聯合特性曲線注意：對于同一管路，其并聯操作時泵的流量不會增大一注意：對于同一管路，其并聯操作時泵的流量不會增大一倍，如圖所示。因為兩臺泵并聯后，流量增大，管路阻力亦倍，如圖所示。因為兩臺泵并聯后，流量增大，管路阻力亦增大。增大。Q Q并并 2Q 2Q 當生產上需要利用原有泵提高泵的壓頭時，可以考慮將泵當生產上需要利用原有泵提高泵的壓頭時，可以考慮將泵串聯使用。串聯使用。 兩臺相同型號的泵串聯工作兩臺相同型號的泵串聯工作時，每臺泵的壓頭和流量也是相時，每臺泵的壓頭和流量也是相同的。同的。在

22、同樣的流量下，串聯泵在同樣的流量下，串聯泵的壓頭為單臺泵的兩倍。的壓頭為單臺泵的兩倍。0HHH串串QQQ串串 聯合特性曲線的作法：將單聯合特性曲線的作法：將單臺泵的特性曲線的縱坐標加倍臺泵的特性曲線的縱坐標加倍，橫坐標保持不變，可求得兩臺，橫坐標保持不變，可求得兩臺泵串聯后的聯合特性曲線泵串聯后的聯合特性曲線 ， H H串串 2H 2H2 串聯操作串聯操作九、離心泵的類型、選擇與使用九、離心泵的類型、選擇與使用1 1 類型類型（1 1）確定輸送系統的流量與壓頭）確定輸送系統的流量與壓頭 流量一般為生產任務所規定。流量一般為生產任務所規定。 根據輸送系統管路的安排，用柏努利方程式計算管路所根據輸

23、送系統管路的安排，用柏努利方程式計算管路所需的壓頭。需的壓頭。 選擇離心泵的基本原則，是以能滿足液體輸送的選擇離心泵的基本原則，是以能滿足液體輸送的工藝要求為前提的。工藝要求為前提的。選擇步驟為：選擇步驟為：2 2 離心泵的選擇離心泵的選擇（2 2）選擇泵的類型與型號）選擇泵的類型與型號 根據輸送液體性質和操作條件確定泵的類型；根據輸送液體性質和操作條件確定泵的類型； 按確定的流量按確定的流量QeQe和壓頭和壓頭QeQe從泵樣本產品目錄選出合適的從泵樣本產品目錄選出合適的型號，點型號，點(Qe(Qe He) He)的坐標位置應靠在泵的高效率范圍所對的坐標位置應靠在泵的高效率范圍所對應的應的H-QH-Q。 如果沒有適合的型號，則應選定泵的壓頭和流量都稍大如果沒有適合的型號，則應選定泵的壓頭和流量都稍大的型號；的型號； 如果同時有幾個型號適合，則應列表比較選定；如果同時有幾個型號適合，則應列表比較選定； 按所選定型號，進一步查出其詳細性能數據。按所選定型號，進一步查出其詳細性能數據。 （3 3）校核泵的特性參數）校核泵的特性參數 如果輸送液體的粘度和密度與水相差很大，則應核算泵如果輸送液體的粘度和密度與水相差很大，則應核算泵 的流量與壓頭及軸功率。的流量與壓頭及軸功率。3 離心泵的安裝與操作（1）安裝：安裝高度不能太高，應小于允許安裝高度。設法盡量減少吸入管路的阻力，