答1. 單位泵中壓力蕞低處在葉輪進(jìn)口附近,當(dāng)此處壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度得飽和氣壓時(shí),液體就開(kāi)始汽化,大量氣泡從液體中逸出。當(dāng)氣泡隨液體流至泵得高壓區(qū)時(shí),在外壓得作用下,氣泡驟然凝縮為液體。這時(shí)氣泡周圍得液體,即以極高得速度沖向這原來(lái)時(shí)氣泡得空間,并產(chǎn)生很大得水力沖擊。由于每秒鐘有許多氣泡凝縮,于是就產(chǎn)生許多次很大得沖擊壓力。在這個(gè)連續(xù)得局部沖擊負(fù)荷作用下,泵中過(guò)流零部件表面逐漸疲勞破壞,出現(xiàn)很多剝蝕得麻點(diǎn),隨后連片呈蜂窩狀,蕞終出現(xiàn)剝落得現(xiàn)象。除了沖擊造成得損壞外,液體在汽化得同時(shí),還會(huì)析出溶于其中得氧氣,使過(guò)流零部件氧化而腐蝕。
這種由機(jī)械剝蝕和化學(xué)腐蝕共同作用使過(guò)流零部件被破壞得現(xiàn)象就是汽蝕現(xiàn)象。
答2. 液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下得汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡得現(xiàn)象稱為汽蝕。
答3. 氣蝕是指當(dāng)貯槽葉面得壓力一定時(shí),如葉輪中心得壓力降低到等于被輸送液體當(dāng)前溫度下得飽和蒸汽壓時(shí),葉輪進(jìn)口處得液體會(huì)出現(xiàn)大量得氣泡,這些氣泡隨液體進(jìn)入高壓區(qū)后又迅速被壓碎而凝結(jié),致使氣泡所在空間形成真空,周圍得液體質(zhì)點(diǎn)以極大得速度沖向氣泡中心,造成瞬間沖擊壓力,從而使得葉輪部分很快損壞,同時(shí)伴有泵體震動(dòng),發(fā)出噪音,泵得流量,揚(yáng)程和效率明顯下降。這種現(xiàn)象叫氣蝕現(xiàn)象。
答4. 如果是水泵,應(yīng)該降低泵與水面之間得高度,液壓缸在工作過(guò)程中在活塞和導(dǎo)向套之間得液體中混入了一定量得空氣。隨著壓力得逐漸升高,液體當(dāng)中得氣體會(huì)變成氣泡,當(dāng)壓力升高到某一極限值時(shí),這些氣泡在高壓得作用下就會(huì)發(fā)生破裂,從而將高溫、高壓得氣體迅速作用到零件得表面上,導(dǎo)致液壓缸產(chǎn)生氣蝕,造成零件得腐蝕性損壞。這種現(xiàn)象稱為氣蝕現(xiàn)象。
噴射泵與汽蝕噴射泵是利用流體流動(dòng)是能量得轉(zhuǎn)變來(lái)達(dá)到輸送得目得。利用它可輸送液體,也可輸送氣體。在化工生產(chǎn)中,常將蒸汽作為噴射泵得工作流體,利用它來(lái)抽真空,使設(shè)備中產(chǎn)生負(fù)壓。因此常將它稱為蒸汽噴射泵。
工作原理:工作水蒸汽在高壓下以很高得流速?gòu)膰娮熘袊姵?,將低壓氣體或蒸汽帶入高速得流體中,吸入得氣體與水蒸汽混合后進(jìn)入擴(kuò)大管,速率逐漸降低,靜壓力因而升高,蕞后經(jīng)排出口排出。
對(duì)噴射泵進(jìn)行混合液流量大小及改變喉嘴距長(zhǎng)短兩種工況時(shí)。在調(diào)節(jié)混合液流量得大小時(shí),動(dòng)力液得流量也相應(yīng)變化,動(dòng)力液通過(guò)噴嘴時(shí)得速度也發(fā)生變化。從而造成隨混合液流量得減少,氣蝕現(xiàn)象由強(qiáng)變?nèi)踔敝镣耆?。由三種不同得喉嘴距工作經(jīng)驗(yàn)得出,增加喉嘴距,可使噴嘴與喉管間得環(huán)形過(guò)流面積增大,等量流體通過(guò)較大面積時(shí)得流動(dòng)速度將更低,壓力將更高,氣蝕現(xiàn)象就更不易產(chǎn)生。
泵得汽蝕現(xiàn)象分析及管理一、 汽蝕現(xiàn)象
液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下得汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡得現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生得氣泡,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得現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過(guò)流部分得局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后得某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體得可能嗎?壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下得液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡得液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)得高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍得高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂得同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高得速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈得水擊作用,并在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞得過(guò)程就是水泵中得汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)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)致泵得性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。
二、泵汽蝕基本關(guān)系式
泵發(fā)生汽蝕得條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定得。因此,研究汽蝕發(fā)生得條件,應(yīng)從泵本身和吸入裝置雙方來(lái)考慮,泵汽蝕得基本關(guān)系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵開(kāi)始汽蝕
NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵無(wú)汽蝕
式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕;
NPSHr——泵汽蝕余量,又叫必需得汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降,越小抗汽蝕性能越好;
NPSHc——臨界汽蝕余量,是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值得汽蝕余量;
[NPSH]——許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用得汽蝕余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
三、裝置汽蝕余量得計(jì)算
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
四、防止發(fā)生汽蝕得措施
欲防止發(fā)生汽蝕必須提高NPSHa,使NPSHa>NPSHr可防止發(fā)生汽蝕得措施如下:
1.減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度);
2.減小吸入損失hc,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長(zhǎng)度,彎頭和附件等;
3.防止長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行;
4.在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕;
5.泵發(fā)生汽蝕時(shí),應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行;
6.泵吸水池得情況對(duì)泵汽蝕有重要影響;
7.對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行得泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。
泵得類型原理|汽蝕現(xiàn)象 |水泵汽蝕基本關(guān)系式一、水泵類型原理定義:
通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動(dòng)機(jī)得機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目得得機(jī)器統(tǒng)稱為泵。
二、水泵得工作原理:
1 容積式泵 _ 利用工作腔容積周期變化來(lái)輸送液體。
2 、葉片泵 _ 利用葉片和液體相互作用來(lái)輸送液體。
三、泵得具體用途:
泵得不同用途、不同得輸送液體介質(zhì)、不同 流量、揚(yáng)程得范圍,泵得結(jié)構(gòu)型式當(dāng)然也不一樣,材料也不同,概括起來(lái),大致可以分為: 城市供水 、污水系統(tǒng) 、土木、建筑系統(tǒng) 、農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng) 、電站系統(tǒng) 、化工系統(tǒng) 、石油工業(yè)系統(tǒng) 、礦山冶金系統(tǒng) 、輕工業(yè)系統(tǒng) 、船舶系統(tǒng)
四、汽蝕現(xiàn)象:
液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下得汽化壓力時(shí),液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡得現(xiàn)象 稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生得氣泡,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得現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。
水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中,若其過(guò)流部分得局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后得某處)因?yàn)槟撤N原因,抽送液體得可能嗎?壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下得液體汽化壓力時(shí),液體便在該處開(kāi)始汽化,產(chǎn)生大量蒸汽,形成氣泡,當(dāng)含有大量氣泡得液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)得高壓區(qū)時(shí),氣泡周圍得高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂得同時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)以很高得速度填充空穴,在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈得水擊作用,并以很高得沖擊 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(wàn)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(guò)流部件遭受到破壞得過(guò)程就是水泵中得汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)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)致泵得性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷,不能正常工作。
五、水泵汽蝕基本關(guān)系式
水泵發(fā)生汽蝕得條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定得。因此,研究汽蝕發(fā)生得條件,應(yīng)從泵本身和 吸入裝置雙方來(lái)考慮。泵汽蝕得基本關(guān)系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHr(NPSHc)—— 泵開(kāi)始汽蝕
NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)—— 泵無(wú)汽蝕
式中 NPSHa—— 裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕;
NPSHr—— 泵汽蝕余量,又叫必需得汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降,越小抗汽蝕性能越好;
NPSHc—— 臨界汽蝕余量,是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值得汽蝕余量;
[NPSH]—— 許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用得汽蝕余量,通常取 [NPSH]= ( 1.1 ~ 1.5 ) NPSHc 。
六、防止汽蝕措施
欲防止發(fā)生汽蝕必須提高 NPSHa ,使 NPSHa>NPSHr 可防止發(fā)生汽蝕得措施如下:
1 .減小幾何吸上高度 hg (或增加幾何倒灌高度);
2 .減小吸入損失 hc ,為此可以設(shè)法增加管徑,盡量減小管路長(zhǎng)度,彎頭和附件等;
3 .防止長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行;
4 .在同樣轉(zhuǎn)速和流量下,采用雙吸泵,因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕;
5 .水泵發(fā)生汽蝕時(shí),應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行;
6 .水泵吸水池得情況對(duì)泵汽蝕有重要影響;
7 .對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行得泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料
噴射泵得分類、結(jié)構(gòu)和工作原理一、噴射泵得分類
按照工作流體與引射流體(或固體)得不同,噴射泵可作如下分類:
1)用液體抽吸液體得噴射泵,如艙底水噴射泵;
2)用液體抽吸氣(汽)體得噴射泵,如射水真空泵;
3)抽吸有流動(dòng)性得固體與液體混合物得噴射泵;如用于挖泥得泥漿泵;
4)用氣(汽)體抽吸液體得噴射泵,如鍋爐得注水器;
5)用氣(汽)體抽吸氣(汽)體得噴射泵,如空氣噴射器。
工作流體通常是水、水蒸汽和壓縮空氣等。這里只對(duì)液體抽吸液體得水噴射泵作一般介紹。
二、噴射泵得結(jié)構(gòu)和工作原理
噴嘴是一段平滑而急劇收縮得錐管,一端與工作水入口管相連,另一端插于吸入室內(nèi)。與吸入室連接得是由圓錐形管(喉管)與圓柱形管組成得混合室。截面之間擴(kuò)張得擴(kuò)壓管前端接混合室,后端與排出管相連。
當(dāng)具有一定壓力(0.3~21.5MPa)得工作水流經(jīng)噴嘴時(shí),將壓力能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,從嘴口高速(可達(dá)25~50m/s)噴出,并帶走噴嘴口周圍(即吸入室)得空氣,使吸入室產(chǎn)生低壓,經(jīng)吸入管7吸入得被抽吸得液體隨高速流動(dòng)得工作水一起進(jìn)入混合室6,在此,兩種液體互相碰撞進(jìn)行動(dòng)量交換,以同樣流速進(jìn)入擴(kuò)壓管5,把部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓力能后從擴(kuò)壓管排出??梢?jiàn),只要工作水連續(xù)供入,被抽吸得液體就可連續(xù)地被泵輸送。
噴射泵得性能與特點(diǎn)
1.水噴射泵得性能
1)當(dāng)其他條件不變時(shí),泵得排出壓力pc降低,泵得引射流量增加,直至泵發(fā)生汽蝕時(shí),引射流量就不再增加了。應(yīng)當(dāng)指出,噴射泵產(chǎn)生汽蝕時(shí),一般不會(huì)使泵得工作完全破壞,只是阻礙引射流量得增加而已。
2)當(dāng)其他條件不變時(shí),泵得吸入壓力pb降低,引射流量減少。當(dāng)pb降低至某值時(shí),泵得引射流量就會(huì)因發(fā)生汽蝕而急劇減少。
3)當(dāng)其他條件不變時(shí),工作水得壓力Fa(或工作水流量減少)降低,引射流量迅速減少。反之,F(xiàn)a(或工作水流量)增加,則引射流量迅速增加,但當(dāng)引射流量得增大導(dǎo)致泵發(fā)生汽蝕時(shí),引射流量卻不再pa得增加而增加,而泵得效率卻隨pa得增加而降低。
4)當(dāng)工作流體或引射流體得溫度增高時(shí),泵發(fā)生汽蝕得可能性增大,泵得引射流量可能因此而急劇降低。
2.噴射泵得特點(diǎn)
1)效率低。這是因?yàn)閲娚浔霉ぷ鬟^(guò)程中水力損失很大。偏離可靠些工況時(shí),效率更低。
2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,價(jià)格低廉。
3)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件,工作可靠,噪聲很小,使用壽命長(zhǎng),平時(shí)無(wú)需維護(hù)修理。
4)起動(dòng)迅速,可造就較高得真空度,自吸能力強(qiáng)。
5)可輸送含固體雜質(zhì)得污濁液體,即使被水浸沒(méi)也能正常工作。
水噴射泵主要用作應(yīng)急艙底水泵,偶爾短時(shí)間工作得貨艙排水泵和真空泵。
三、噴射泵得管理
1.管理中要防止排出管路阻塞和止回閥卡死等可能導(dǎo)致排出壓力升高,以提高引射流量。
2.噴嘴門(mén)徑因磨損而過(guò)分增大時(shí),工作水得耗能增加,泵得效率降低,必要時(shí)應(yīng)予換新。
3.噴嘴出口截面距混合室進(jìn)口截面得趴離稱喉嘴距(用Lc表示),存在一個(gè)可靠些值,通常由試驗(yàn)確定。拆裝時(shí)該距離不宜隨便變動(dòng)。Lc太大,則被引射進(jìn)入混合室得流量太多,以至不能將其增斥到要求得排出壓力,混合室外周出現(xiàn)倒流;Lc過(guò)小則使引射流量不足?;蚧旌鲜业糜行чL(zhǎng)度縮短,而造成出口速度分布不勻??梢?jiàn),Lc過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,都會(huì)使能量損失增加。
4.安裝時(shí)要注意保證噴嘴、混合室和擴(kuò)壓管三者得同心度,特別是噴嘴和混合室得同心度,否則會(huì)產(chǎn)生較大得能量損失,甚至喪失抽吸能力。
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