DQZHAN技術(shù)訊：離心泵吸入高度和汽蝕現(xiàn)象原因
離心泵吸入高度和離心泵汽蝕現(xiàn)象原因：當(dāng)離心泵的吸入高度過(guò)大并且液體溫度比較高時(shí)，致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環(huán)境下液體就會(huì)在泵進(jìn)口處沸騰汽化，在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉(zhuǎn)，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的一瞬間，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)生了很高的局部壓力，如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結(jié)，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無(wú)數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)擊打在金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部產(chǎn)生剝落。
1、離心泵汽蝕現(xiàn)象
要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進(jìn)口處單位重量的液體超過(guò)汽化壓力的富余能量。請(qǐng)看如下淺釋：
當(dāng)離心泵的吸入高度過(guò)大并且液體溫度比較高時(shí)，致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環(huán)境下液體就會(huì)在泵進(jìn)口處沸騰汽化，在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉(zhuǎn)，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的一瞬間，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)生了很高的局部壓力，如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結(jié)，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無(wú)數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)擊打在金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時(shí)氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進(jìn)入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，使金屬受到化學(xué)腐蝕作用，上述現(xiàn)象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現(xiàn)象是指被輸送液體由于在輸送溫度下飽和蒸汽壓等于或低于泵入口處(實(shí)際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現(xiàn)象是離心泵正常操作所不允許發(fā)生的。
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避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當(dāng)輸送溫度較高的易揮發(fā)性液體時(shí)，更要注意。
將Hs1值代入式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負(fù)值，表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，泵將產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，使泵的揚(yáng)程、流量、效率的性能急劇下降，同時(shí)加速了材料的損壞，縮短了機(jī)件的使用壽命，因此，必須限制泵的吸入高度，防止液體大量汽化，以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
2、離心泵的吸入高度
泵的吸入口中心到儲(chǔ)液槽液面之間的高度稱為吸入高度，設(shè)想葉輪進(jìn)口處為優(yōu)良真空，吸入管路阻力為零，液面上為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，那么理論上的幾何高度為10.33米，但是，由于泵吸入管中有各種阻力損失，以及泵葉輪進(jìn)口不可能達(dá)到完全真空等不利因素，再加上泵進(jìn)口處所必須的汽蝕余量，所以一般離心水泵的吸入高度不超過(guò)4—5米。
允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達(dá)到的*大真空度。
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而實(shí)際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計(jì)算的值，而是由泵制造廠家實(shí)驗(yàn)測(cè)定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時(shí)的值，當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時(shí)，需進(jìn)行換算。
1）輸送清水，但操作條件與實(shí)驗(yàn)條件不同，可依下式換算
Hs1＝Hs＋(Ha-10.33)-(Hυ-0.24)
2）輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及反派人物條件均與實(shí)驗(yàn)條件不同時(shí)，需進(jìn)行兩步換算：**步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；**步依下式將Hs1換算成H's
汽蝕余量Δh
對(duì)于油泵，計(jì)算安裝高度時(shí)用汽蝕余量Δh來(lái)計(jì)算，即用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測(cè)定。若輸送其它液體，亦需進(jìn)行校正，詳查有關(guān)書籍。
吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-**量（0.5米）
標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
從**角度考慮，泵的實(shí)際安裝高度值應(yīng)小于計(jì)算值。又，當(dāng)計(jì)算之Hg為負(fù)值時(shí)，說(shuō)明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。
例某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa，液體在吸入管路中的動(dòng)壓頭可忽略。試計(jì)算：
1）輸送20℃清水時(shí)泵的安裝；
2）改為輸送80℃水時(shí)泵的安裝高度。
解：輸送20℃清水時(shí)泵的安裝高度
已知：Hs=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈0
當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.81×104Pa，與泵出廠時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件基本相符，所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2m。
3）輸送80℃水時(shí)泵的安裝高度
輸送80℃水時(shí)，不能直接采用泵樣本中的Hs值計(jì)算安裝高度，需按下式對(duì)Hs時(shí)行換算，即Hs1＝Hs＋(Ha-10.33)-(Hυ-0.24)
已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。
Hv=47.4×103Pa＝4.83mH2O
Hs1＝5.7+10-10.33-4.83+0.24=0.78m
