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离心泵产品知识 离心泵发生气缚和气蚀现象的原因

2023-06-13 20:10:45 | 泵业信息网

离心泵产品知识

离心泵

泵的种类非常多,在这里我们介绍最基本的“离心泵”,它的构造如下: 工作原理是:液体随叶轮旋转,在离心力的作用下沿叶片间通道向外缘运动,速度增加、机械能提高。液体离开叶轮进入蜗壳,蜗壳流道逐渐扩大、流体速度减慢,液体动能转换为静压能,压强不断升高,最后沿切向流出蜗壳通过导管排出:

叶轮

叶轮(Impeller)是将原动机的机械能传递给液体,提高液体能量的核心部件。它有开式、半开式及闭式叶轮三种类型:

开式叶轮没有前盘和后盘而只有叶片,多用于输送含有杂质的液体,如污水泵的叶轮就是采用开式叶轮的。

半开式叶轮只设后盘。

闭式叶轮既有前盘也有后盘,清水泵的叶轮都是闭式叶轮。

叶轮应有足够的强度和钢度,流道形状符合液体的流动规律,流道表面粗糙度较小;材料应具有较好的耐磨性;结构简单,制造工艺性好。离心泵的叶轮一般都是后向叶型,通过铸造而成。

泵壳

泵壳收集来自叶轮的液体,并使部分液体的动能转换为压力能,最后将液体均匀地引向次级叶轮或导向排出口。

单级离心式泵的机壳大都为螺旋形蜗式机壳,它具有制造方便、效率高的特点。蜗机的输出应和叶轮的旋转保持一致方向:

密封装置

密封装置(Stuffing box)主要用来防止压力增加时液体的泄漏。密封装置有很多种类型,用得最多的是填料式密封和机械式密封。

填料密封是将一些松软的填料用一定压力压紧在轴上达到密封目的。软填料为浸油或涂石墨的石棉绳,将其放入填料函与泵轴之间,将压盖压紧迫使它产生变形达到密封。填料在使用一段时间后会损坏,需要定期检查和置换。 机械密封装置有两个硬质且光滑的表面,一个静态一个旋转。这种密封装置可以达到很好的密封要求,但不能用于含杂质液体输送系统,因为其光滑表面会被破环而失去密封作用。这种密封装置在液体循环系统中非常普遍:

汽蚀

汽蚀是液体在高速流动和压力变化条件下,与液体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀的现象。 汽蚀常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区,在此形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,使腐蚀速度加快,其特征是先在金属表面形成许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。

重要参数

(1)流量

泵在单位时间内排出液体的体积叫流量,用Q表示,单位为立方米/小时(m3/h)。

(2)扬程

单位重量液体通过泵后所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内,近似为泵出口和入口压力差。扬程用“H”表示,单位为米(m),即泵抽送液体的液柱高度。

(3)转速

泵轴单位时间的转数,用“n”表示,单位为r/min。泵业信息网

(4)功率

泵的功率指输入功率,即原动机传到泵轴上的功率,又称轴功率,用P表示。泵的有效功率又称为输出功率,用Pe表示。单位为W。

泵的效率是指,有效功率与输入功率之比,用η表示,单位为百分比。

(5)气蚀余量

气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液所具有的超过汽化压力的富余能量,用NPSH表示,单位为米。根据气蚀余量可以计算泵的“吸程”,即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的几何安装高度。

特性曲线

通常把描述主要性能参数之间的关系曲线,称为泵的特性曲线,包括:流量-扬程曲线(Q-H),流量-功率曲线(Q-N),流量-效率曲线(Q-η),流量-气蚀余量曲线(Q-NPSH)。

离心泵的特性曲线由制造厂附于产品样本中,是指导正确选择和操作离心泵的主要依据。

离心泵发生气缚和气蚀现象的原因

”气缚”:由于离心泵内存气,启动离心泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。“气缚”现象发生后,离心泵无液体排出,无噪音,振动。为防止离心泵“气缚”现象发生,启动离心泵前应灌满液体。 离心泵气缚发生原因: 离心泵在启动前没有灌满被输送的液体,或者是在运转过程中泵内渗入了空气,因为气体的密度小于液体的密度,产生的离心力小,无法把空气甩出去,泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被“气体”缚住一样,失去了自吸能力而无法输送液体,称作离心泵的气缚现象。 离心泵气缚产生危害情况: 离心泵打不出液体来,机组产生剧烈振动,同时伴有强烈刺耳的噪音,电机空转,容易烧坏电机。影响输送液体的效率和离心泵的正常工作。 “气蚀”:由于离心泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液 体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。为防止离心泵“气蚀”现象发生;离心泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。 离心泵气蚀发生原因: 当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。 离心泵气蚀现象主要表现在下述几个方面: 1、离心泵的性能突然下降 离心泵发生汽蚀时,叶轮与液体之间的能量传递受到干扰,流道不但受到气泡的堵塞,而且流动损失增大,严重时,泵中液流中断,泵不能工作。 2、离心泵产生振动和噪音。 3、离心泵的过流部件表面受到机械性质的破坏以外,如果液体汽化时放出的气体有腐蚀作用,还会产生一定的化学性质的破坏(但前者的破坏是主要的)。严重时,叶轮的表面(尤其在叶片入口附近)呈蜂窝状或海绵状。

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