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熱水泵汽蝕嚴(yán)重的解決辦法

正常情況下，水溫越高，水越容易氣化，氣體越多越容易在管道里面形成氣蝕，從而引起泵產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，氣蝕嚴(yán)重時(shí)，泵的流量、壓力及效率的顯著下降，甚至不能正常上水，導(dǎo)致泵空轉(zhuǎn) 干燒，直接損壞水泵。顯然，汽蝕現(xiàn)象是離心泵正常操作所不允許發(fā)生的。避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是熱水泵在輸送溫度較高的易揮發(fā)性液體時(shí)，更要注意。

熱水泵的安裝高度Hg

允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達(dá)到的最大真空度

    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：第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步依下式將Hs1換算成H?s

 2 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。

從安全角度考慮，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)，說明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。

例2-3 　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：(1) 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=4.2 m。

(2) 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=47.4×103 Pa＝4.83 mH2O

Hs1＝5.7+10－10.33－4.83+0.24=0.78m

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。

液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。

泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處）因?yàn)槟撤N原因，抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。

在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷，不能正常工作

    立式多級(jí)離心泵在安裝時(shí)稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致安裝沒做好，影響日后泵的工作性能。接下來為大家解析一立式多級(jí)離心泵下常見的安裝誤區(qū)及有關(guān)的解決辦法。
    立式多級(jí)離心泵常見安裝誤區(qū)：
    1、立式多級(jí)離心泵進(jìn)水管路上彎頭多
    若是在進(jìn)水管路上用的彎頭多，會(huì)添加有些水流阻力。而且彎頭應(yīng)在筆直方向轉(zhuǎn)彎，不允許在水平方向轉(zhuǎn)彎，避免集合空氣。
    2、裝置進(jìn)水管路時(shí)，水平段水平或向上翹
    這樣做會(huì)使進(jìn)水管內(nèi)集合空氣，下降水管和水泵的真空度，使水泵吸水揚(yáng)程下降，出水量削減。正確的做法是：其水平段應(yīng)向水源方向稍有歪斜，不該水平，更不得向上翹起。
    3、多級(jí)離心泵進(jìn)水口與彎頭直接相連
    這樣會(huì)使水流通過彎頭進(jìn)入葉輪時(shí)散布不均。當(dāng)進(jìn)水管直徑大于水泵進(jìn)水口時(shí)，應(yīng)裝置偏疼變徑管。偏疼變徑管平面有些要裝在上面，斜面有些裝在下面。不然集合空氣，出水量削減或抽不上水，并有撞擊聲等。若進(jìn)水管與水泵進(jìn)水口直徑持平時(shí)，應(yīng)在水泵進(jìn)水口和彎頭之間加一向管，直管長(zhǎng)度不得小于水管直徑的2～3倍。
    4、多級(jí)離心泵出水管口在出水池正常水位以上
    若是出水口在出水池正常水位以上，雖添加了水泵揚(yáng)程，但削減了流量。如因地勢(shì)條件所限，出水口有必要高出出水池水位，則應(yīng)在管口加裝彎頭和短管，使水管變成虹吸式，下降出水口高度。
    5、進(jìn)水管的進(jìn)水口方位不對(duì)
    1）進(jìn)水管的進(jìn)水口離進(jìn)水池底和池壁間隔小于進(jìn)水口直徑。若是池底有泥沙等污物時(shí)，進(jìn)水口離池底的間隔小于直徑的1.5倍時(shí)，會(huì)形成抽水時(shí)進(jìn)水不暢或吸進(jìn)泥沙雜物，阻塞進(jìn)水口。
    2）進(jìn)水管的進(jìn)水口入水深度不行時(shí)，這樣會(huì)引起進(jìn)水管周圍水面發(fā)生漩渦，影響進(jìn)水，削減出水量。正確的裝置辦法是：中小型水泵入水深度不得小于300～600mm，大型水泵不得小于600～1000mm。
    6、設(shè)底閥時(shí)，進(jìn)水管最下一節(jié)不是筆直的
    如這樣裝置，閥門不能自行封閉，形成漏水。正確裝置辦法是：裝有底閥的進(jìn)水管，最下一節(jié)最佳是筆直的。如因地勢(shì)條件約束不能筆直裝置，則水管軸線與水平面夾角應(yīng)在60°以上。

    自吸泵是南方常用的一種泵。原理是利用水的流速?zèng)_力，葉輪帶動(dòng)泵葉輪把水抽到河岸上面。這種泵扔到河里就能抽水，不過必須水流急，或有落差的地方。自吸泵，普通自吸泵，若吸入液面在葉輪之下，啟動(dòng)時(shí)應(yīng)預(yù)先灌水，很不方便。為了在自吸泵內(nèi)存水，吸入管進(jìn)口需要裝底閥，自吸泵工作時(shí)，底閥造成很大的水力損失。
    所謂自吸泵，就是在啟動(dòng)前不需灌水（安裝后第一次啟動(dòng)仍然需灌水），經(jīng)過短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，靠自吸泵本身的作用，即可以把水吸上來，投入正常工作。
    自吸泵按作用原理分為以下幾類：
    1、氣液混合式自吸泵（包括內(nèi)混式和外混式）；
    2、水環(huán)輪式自吸泵；
    3、射流式自吸泵（包括液體射流和氣體射流）。
    一、氣液混合式自吸泵的工作原理
    氣液混合式自吸泵的工作過程：由于自吸泵泵體的特殊結(jié)構(gòu)，水泵停轉(zhuǎn)后，自吸泵體內(nèi)存有一定量的水，自吸泵再次啟動(dòng)后由于葉輪旋轉(zhuǎn)作用，吸入管路的空氣和水充分混合，并被排到氣水分離室，氣水分離室上部的氣體溢出，下部的水返回葉輪，重新和吸入管路的剩余空氣混合，直到把自吸泵及吸入管內(nèi)的氣體全部排出，完成自吸，并正常抽水。
    二、水環(huán)輪式自吸泵的工作原理
    水環(huán)輪式自吸泵是將水環(huán)輪和水泵葉輪組合在一個(gè)殼體內(nèi)，借助水環(huán)輪自吸泵將氣體排出，實(shí)現(xiàn)自吸。當(dāng)泵正常工作后，可通過閥截?cái)嗨h(huán)輪和水泵葉輪的通道，并且放掉水環(huán)輪自吸泵內(nèi)的液體。
    三、射流式自吸泵的工作原理
    射流式自吸泵，由離心泵和射流泵（或噴射器）組合而成，依靠噴射裝置，在噴嘴處造成真空實(shí)現(xiàn)抽吸。
    自吸泵是不需要灌引水的，這就是自吸泵的由來。
    自吸泵自吸原理：由于泵殼的特殊設(shè)計(jì)。其密封性能較一般的離心泵高，且電機(jī)停運(yùn)后泵殼里的水不會(huì)自動(dòng)排空，電機(jī)帶動(dòng)渦輪高速旋轉(zhuǎn)，迅速使泵內(nèi)形成負(fù)壓（真空）。利用大氣壓將水壓至泵殼，后再離心揚(yáng)程。所以自吸泵的吸程不會(huì)超過一個(gè)大氣壓，11M左右。
    1、適用于城市環(huán)保、建筑、消防、化工、制藥、染料、印染、釀造、電力、電鍍、造紙、工礦沖洗、設(shè)備冷卻等。
    2、裝上搖臂式噴頭、又可將水沖到空中后，散成細(xì)小雨滴進(jìn)行噴霧，是農(nóng)場(chǎng)、苗圃、果園、菜園的良好機(jī)具。
    3、適用于清水、海水及帶有酸、堿度的化工介質(zhì)液體和帶有一般糊狀的漿料（介質(zhì)粘度<100厘珀、含固量可達(dá)30%以下
    4、可和任何型號(hào)、規(guī)格的壓濾機(jī)配套使用，將漿料送給壓濾機(jī)時(shí)進(jìn)行壓濾的最理想配套泵種。 

    方法一、擴(kuò)大轉(zhuǎn)速范闈
    這種提高螺桿泵排量范圍的方法是最為直接的方法，但是這種方法也存在著一些弊端，其會(huì)增加桿柱的載荷，增加桿柱的受力，此外，還會(huì)使定子、轉(zhuǎn)子以及桿柱對(duì)油管的磨損加劇，由此可講，這種方法是受到一定的限制的。
    方法二、提高結(jié)構(gòu)參數(shù)(如增大轉(zhuǎn)子偏心距、定子導(dǎo)程等
    這種提高螺桿泵排量范圍的方法是需要根據(jù)螺桿泵理淪排量計(jì)算公式來增大轉(zhuǎn)子偏心距，從而達(dá)到提高螺桿泵排量范圍的目的，但同樣，其也有著不利之處，增大偏心距會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)子截面直徑增大，還會(huì)增加泵徑需要，此外，由于井下的空間有限，這也就決定了通過提高偏心距來增加泵排量的幅度的有限性。
    方法三、增加泵的頭數(shù)
    這種方法是一種比較有效的高螺桿泵排量范圍的方法，但是同樣也存在著一定的限制。
    方法四、使用電動(dòng)潛油螺桿泵
    雖然使用電動(dòng)潛油螺桿泵可以大幅度提高轉(zhuǎn)速而使排量增加，同時(shí)也使抽油桿柱得到了減少，但是在前定子橡膠的疲勞溫升和耐磨性能的時(shí)候就會(huì)使轉(zhuǎn)速的提高幅度受到了一定的限制。