允许吸上真空高度[Hs]也是泵的重要性能参数,用来说明离心泵吸入性能的好坏。泵在安装时的吸上真空高度,不能超过允许吸上真空高度[Hs]。
最大吸上真空高度Hsmax。由制造厂试验求得,它是发生断裂工况时的吸上真空高度。泵安装时,根据制造厂样本规定的[Hs]值,计算泵允许几何安装高度[Hg]。
为了获得足够的允许几何安装高度,吸入管路内液体的流速不能太高,吸入管路阻力损失不能太大,管路内产生局部阻力的装置尽可能保持最少。
4。2汽蚀余量
离心泵是否发生汽蚀受到泵本身和吸入装置两个方面的影响,具体表现就是泵必需汽蚀余量NPSHr有效汽蚀余量NPSHa二者的关系。其中NPSHr表示泵不发生汽蚀, 要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量, NPSHa表示泵进口处液体具有的全部水头减去汽化压力水头净剩的值。
当NPSHa>NPSHr 时,离心泵不会发生汽蚀。
当NPSHa=NPSHr 时,离心泵开始发生汽蚀。
当NPSHa<NPSHr 时,离心泵严重汽蚀。
汽蚀刚发生时NPSHa=NPSHr=NPSHc ; pk=pv。此时的汽蚀余量称为临界汽蚀余量NPSHc。为确保泵运转时不汽蚀,相对于NPSHc应该留有一个安全量。安全量的大小视系统及泵具体情况而定。一般取论文网
[NPSH]=(1。1~1。3)NPSHc
或 [NPSH]=NPSHc+K
式中 [NPSH]——允许汽蚀余量;
K——汽蚀安全裕量。国际标准草案ISO/Dis 9905:NPSHa必须超过10% NPSHr,各种情况下不得小于0。5m。
4。3离心泵运行的最小流量
以上分析有效汽蚀余量NPSHa与必需汽蚀余量NPSHr的关系中,若NPSHa=NPSHr,则所对应的流量Q,是泵运行的最大流量,泵在等于或超过最大流量时运行,必定会产生汽蚀。所以泵的工作点一定要限制在最大流量以内。但是,泵在小流量工况下工作,泵的运转亦会产生不稳定,乃至于汽蚀。如当泵工作的流量减小到大约额定流量的2/3以下时,叶轮的入口将产生二次回流,随着流量继续下降,回流范围迅速扩大。这股回流在主流的冲刷下,又重回叶轮内时往往引起泵体和管路的振动。有时还会在吸入侧引起强烈的液柱喘振。同样,此时在叶轮出口亦会产生二次流,形成出口不稳定的压力脉动,从而引起泵体与管路振动。
泵在小流量工况下运转,由于流量低,c0与w0亦是小的,因而必需汽蚀余量NPSHr应该较小。但实际情况则不然。泵小流量工作时,入口的二次流占据较大的叶片入口通流面积,液流真正的过流截面积很小。所以c0与w0不是下降,反而增加。另外,压降系数2在额定工况附近值最小,离开这个工况2值反而升高。由此可见,泵小流量工作时,从必需汽蚀余量的公式分析,它是增加的。
泵在小流量工况下运转,泵供给的扬程较大,而泵的效率却较低,所以泵内损失较大。泵内液流几乎在绝热下压缩,除了液流在泵中获得一定能量外,其余的耗功都转化为热能。当泵输送的流量较少,不能把热量带走时,就会导致液体的温度升高。首级叶轮密封环的泄漏返回叶轮入口,亦会引起叶轮入口液体温度升高。同时,液流通过轴向力平衡装置间隙处,压力降较大,放出热量亦大。而轴向力平衡装置的回流液体流入首级叶轮入口,又使液体温度升高,提高了饱和蒸汽压力,从而降低了有效汽蚀余量。把增大的必需汽蚀余量等于有效汽蚀余量时的流量称为最小流量。所以,最小流量是能连续保持而不使泵遭到汽蚀损害的最低流量。当泵的工作流量小于最小流量时,泵内液体汽化。对于火力发电厂的锅炉给水泵与凝结水泵,本身是输送饱和水,因为上述原因使水温升高,将使水泵的安全工作受到威胁,所以它们应该在大于最小流量值下工作。