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上海水泵集团技术之什么是水泵的允许吸上真空高度,水泵的允许吸上真空度就是指泵入口处的真空允许数值。为什么要规定这个数值呢?这是因为泵入口的真空过高时(也就是绝对压力过低时),泵入口的液体就会汽化,产生气蚀。气蚀对泵危害很大,应力求避免。
泵入口的真空度是由下面三个原因造成的:
(1)泵产生了一个吸上高度Hg
(2)克服吸水管水力损失hw
(3)在泵入口造成适当流速V2s
  用公式表达就是:

   Hs=Hg+hw+ V2s/2g

  三个因素中,吸上高度Hg是主要的,真空度Hs,主要由Hg的大小来决定。吸上高度愈大,则真空度愈高。当吸上高度增加到泵因气蚀不能工作时,吸上高度就不能再增加,这个工况的真空度也就是水泵的最大吸上真空度,用Hsmax表示。为了保证运行时不产生气蚀,应留0.5米的安全量,即:

  [Hs] =Hsmax-0.5

  [Hs]称为允许吸上真空度。它标注在水泵样本上或说明书上。安装水泵是应根据公式求出吸上高度Hg(或称几何安装高度)。一般水泵入口流速vs为1~3米,计算时可比此值大些,即选取最大流量时的速度值,速度水头V2s/2g一般小于1米。入口管路损失在大多数情况下可近似取1米。这样吸上高度Hg不超过8米,一般在5~6米以下。
  必须指出样本上的允许吸上真空度[Hs]是指水泵在标准状况下(即海拔高度为零米,水温为20°,大气压力为760毫米汞柱),能安全不气蚀地工作所允许的最大吸上真空度。如果水泵不在标准状况下工作,例如海拔高度不是零米,水温不是20°C,那么允许吸上真空度就要加以修正,修正的数值为:
  1.因水温升高,则水泵吸上高度要降低,降低的数值为Pv-PvPv位实际水温的饱和压力水头。
  2.因海拔高度升高,则水泵吸上高度也要降低,降低的数值为Pa-PaPa为实际海拔高度下的大气压力水头,Pa为海拔为零米时的大气压力水头。
  海拔高度与大气压力的关系如下表示。

海拔高度(米)

0

100

200

300

400

500

600

大气压力(米水柱)

10.3

10.2

10.1

10.0

9.8

9.7

9.6


接上表

海拔高度(米)

700

800

900

1000

1500

2000

大气压力(米水柱)

9.5

9.4

9.3

9.2

8.6

8.1


  与吸上真空度相应的还有一个参数,叫做气蚀余量。气蚀余量△h是指水泵入口处单位重量的液体所具有超过汽化压力的富余能量。为什么要求泵入口处液体具有这个富余能量呢?这是因为当液体由泵入口向叶轮流动时,方向要变化,流速还要加快;同时在进入叶轮槽道时,液流在叶片头部处发生急速转弯,速度又要加快,这样势必会引起压力的进一步降低。很明显,如果叶片头部处压力降低到该水温下的饱和压力时,液体就要发生汽化,泵产生气蚀,这时泵入口处的气蚀余量称为最小气蚀余量△hmin,它对气蚀来说,并没有“富余”的意思。所以,为了使泵不发生气蚀,就必须使泵入口的汽蚀余量[△h]大于最小气蚀余量,即加0.5米的安全量:

  [△h]=△hmin+0.5

[△h]称为泵的允许气蚀余量,它与叶轮入口形状、转述、流量等有关,而与汽化压力、液面压力等无关。气蚀余量由实验求出。
  设泵入口处实际气蚀余量为△h又称装置气蚀余量。
  装置气蚀余量△h与吸上真空度的关系为:

  △h=Pa-Pv/y+V2s/2g-Hs

  即泵的装置气蚀余量△h与液面压力、液体饱和压力、安装高度、管路损失有关,要是泵不产生气蚀,装置气蚀余量必须大于泵的气蚀余量即△h>[△h],如果泵样本上只标注有[△h],则可根据[△h]算出泵的允许几何安装高度[Hg]:

  [Hg]=Pa-Pv/y=[△h]-hw

  在发电厂中,有些容器,如除氧器、凝汽器等,在其液面压力等于液体的饱和压力,则上格公式变为:

  [Hg]=-[△h]-hw

  负的[Hg]值说明泵必须安装在容器之下,利用倒灌造成水泵入口必要的压头。

 

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