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离心泵相关疑难问题的解析——王迎春 史宝萍
2015-06-02 19:47  

(化工原理教研室)

离心泵是重要的液体输送机械,无论在化工生产还是日常生活中都广泛受到人们的青睐,能够对它熟练操作和使用是人们非常渴望的。但在离心泵的实际使用中总会遇到各种各样的问题:如离心泵的气缚现象和汽蚀现象;离心泵的扬程和升举高度之别;离心泵的轴功率是否重新核算;离心泵扬程计算公式中的两个压强表示不一致等问题。下面对这些问题一一解析。

一、离心泵的气缚现象和汽蚀现象

气缚现象:虽已启动离心泵,叶轮也在高速旋转,但就是无法吸上液体。主要是因为离心泵本身没有自吸能力,若泵内存有空气,而空气的密度远小于液体密度,叶轮旋转后产生的离心力很小,所以叶轮中心处的低压不足以将液体吸入泵内。

措施:离心泵在启动前应向泵壳内灌满被输送液体。

汽蚀现象:当离心泵叶轮中心(泵吸入口附近)的压力低于被输送液体在输送温度下的饱和蒸汽压时,液体在叶轮中心汽化并产生气泡,气泡再随叶轮旋转与液体一起到达泵壳内的高压区,由于压力增大而使气泡破裂,此时,周围液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间,且冲击频率很高、各处冲击压力也不平衡,致使离心泵出现严重的噪声和振动,同时叶轮表面出现点蚀,甚至成为蜂窝状或大片脱落的现象。

汽蚀现象导致离心泵不能正常工作。汽蚀现象发生时,离心泵的流量、压头及效率下降。

措施:若要避免汽蚀现象发生,必须使叶轮中心(泵吸入口附近)的最低压强高于被输送液体在输送温度温度下的饱和蒸汽压。依据伯努利方程,叶轮中心(泵吸入口附近)的压力随离心泵安装高度的升高而降低。安装高度越高,离心泵发生汽蚀的概率增大。生产中通过限制离心泵的安装高度来避免汽蚀现象发生。

安装高度的影响因素可以由安装高度计算公式 来分析:

①海拔高度越高,大气压力越低,允许的安装高度越低;

②液体越容易挥发或液体输送温度越高,越大,允许的安装高度越低;③吸入管路能量损失越大,允许的安装高度越低。因此,离心泵吸入管路

应采用大直径的短直管。

二、离心泵的扬程和升举高度之别

离心泵的扬程:离心泵对单位重量的液体所提供的有效能量,是离心泵本身所具有的性能,反映离心泵做功的能力。数值上等于升举高度、静压头变化、动压头变化及压头损失之和。

升举高度:管路系统上游截面(一般为储槽液面)和下游截面(一般为高位槽液面)之间的垂直距离称为升举高度,由输送任务而定。

三、离心泵轴功率的核算

离心泵的轴功率是用20℃的水在常压下标定好的,而在实际输送液体时,若液体的密度小于等于水的密度,说明离心泵原厂配备的电机可以满足输送要求,不必核算;但当液体的密度大于水的密度时,需进行核算,核算公式为:

四、离心泵扬程计算公式中的两个压强表示

泵的吸入口安装的是真空表,其读数为真空度;泵的排出口安装的是压强表,其读数为表压强;而真空度应表示为负的表压强,若计算中两块表的读数表示有误,扬程的计算结果就会大错特错。建议大家在初学时均使用绝对压强表示,这样就可以避免出错,熟练后再用表压强,将真空度表示为负的表压强。

以上对离心泵学习中常见的几个问题进行了解析,不妥之处还请各位同仁和同学批评指正,同时也希望这些陈述能够对大家在离心泵的学习中有所帮助。

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