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泵的性能參數(shù)： 真空的概念：  所謂“真空”，是指壓力比大氣壓力低的空間狀態(tài)，即在給定的空間內(nèi)，低于大氣壓力的氣體狀態(tài)。 真空度是指空間所具有的氣體壓力與當時大氣壓力的差值。一般說“真空度高”、“真空度好”是指絕對壓強低，反之“真空度低”、“真空壞”、“真空抽不上”是指絕對壓強高。 汽蝕現(xiàn)象及其危害：   一、汽蝕 液體在從泵吸入口流到葉片進口前，還會因流速增加和流阻損失而壓力進一步下降。 當Q小于設計Q時，液流在進口的wl撞擊葉片正面，最低壓力在葉片進口處靠近前蓋板的葉片背面上。 如圖K2處。 當Q超過設計Q時，w1撞擊葉片背面，最低壓力部位在葉片進口靠近前蓋板的葉片正面上，如圖K1處。 二、危害 1）氣體產(chǎn)生： 如液體P降低到Pv或更低時，液體會汽化產(chǎn)生汽泡，還有原來溶于液體現(xiàn)因P降低而逸出的氣體。泵在吸入真空度大于允許吸入真空度時，產(chǎn)生氣泡。 2）氣泡破滅： 流到高壓區(qū)，迅速凝結(jié)，氣體重新溶人液體，造成局部真空，四周液體質(zhì)點以極大速度沖來，互相撞擊，產(chǎn)生局部高達幾十MPa的P，引起噪音和振動。 3）汽蝕： 因氣泡形成和破滅致使材料損壞的現(xiàn)象稱為“汽蝕”。 主要發(fā)生在葉輪外緣葉片及蓋板、渦殼或?qū)л喬?，不會發(fā)生在葉片進口處。  造成后果： 這時泵的Q、H和效率都將降低，嚴重時導致吸人中斷。氣穴破滅區(qū)的金屬受高頻高壓液擊而發(fā)生疲勞破壞。氧氣借助汽泡凝結(jié)時的放熱，對金屬有化學腐蝕作用。在上述雙重作用下，葉輪外緣的葉片及蓋板、蝸殼或?qū)л喌忍帟a(chǎn)生麻點和蜂窩狀的破壞。 汽蝕余量是指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差，用△h表示。汽蝕余量又有有效汽蝕余量△ha和必需汽蝕余量△hr之分。 △ha—指泵工作時實際所具有的汽蝕余量，進口處液體的能頭超過汽化壓力頭的富裕能量。取決于泵的吸入條件和液體的飽和壓力Pv，而與泵無關。越大越好。  式中：z-泵吸人口位置頭； Ps-泵吸人口絕對壓力，Pa； Pv-飽和蒸汽壓力（或汽化壓力），Pa； Vs-泵吸人口流速，m／s。 離心泵的汽蝕余量： △hr為必需汽蝕余量-指泵為避免汽蝕所必需的汽蝕余量，它取決于泵進口部分的幾何形狀以及泵的轉(zhuǎn)速和流量，反映了液體進泵后壓力進一步降低的程度，而與泵的吸人條件及所吸液體的Pv值無關。 △hr越小，表明泵的汽蝕性能越好。  △hr 隨Q的增大而增大，因為Q增大時，液體進泵后的壓降也增加?！鱤r 用汽蝕試驗來確定，在試驗中逐步增大吸人真空度而得。 離心泵產(chǎn)品說明書中必須給出△hr的值。 △hc-臨界汽蝕余量：當泵的揚程和效率明顯下降時的必需汽蝕余量值叫臨界汽蝕余量△hc。 △hr=△hc+0.3米。 △hr和允許吸上真空度［Hs］（泵的參數(shù)中講過）都是由同樣的汽蝕實驗得出的用以表示泵吸人性能好壞的性能參數(shù)，其性質(zhì)一樣，只是表示方式不同而已。 △hr主要與泵的結(jié)構(gòu)有關；［Hs］還與吸入條件和飽和氣壓有關。  各汽蝕余量關系： △hr=△hc+0.3米； △ha=（1+10%）△hr；或△ha-△hr≥0.5米。 按規(guī)定在離心泵說明書中必須給出汽蝕余量△hr。 如上圖： 必須氣蝕余量△hr隨流量增大而升高，當泵的吸高Za逐漸增高時（Za3＞Za2＞Za1）有效氣蝕余量△ha逐漸減?。ā鱤a3＜△ha2＜△ha1）。  1、隨流量增大，當△ha＞△hr但未降到很低時，汽蝕已經(jīng)發(fā)生但尚未明顯影響到泵的性能，此狀態(tài)稱為潛伏汽蝕。 2、隨流量增大，當△ha≈＜△hr時，氣泡已經(jīng)發(fā)展到一定程度，它使流道面積減?。粴馀菰诟邏簠^(qū)破滅時也要消耗能量，故流量、揚程、效率都明顯降低。同時產(chǎn)生振動和噪聲。此狀態(tài)稱為不穩(wěn)定汽蝕。畫斜線部分。最容易破壞部件區(qū)域。 3、隨流量增大，當△ha＜△hr時，液流在葉片背面?zhèn)?，出現(xiàn)脫流，形成汽水亮相區(qū)域。流量不能繼續(xù)增加。泵的揚程特性曲線呈垂線狀態(tài)。這種工況稱斷裂工況。此狀態(tài)稱為穩(wěn)定汽蝕。 吸高的影響： 隨吸高Za3＞Za2＞Za1越大，△ha越?。ā鱤a3＜ △ha2 ＜△ha1）。斷裂工況越向小流量方向移動，不發(fā)生汽蝕的流量范圍越小。  汽蝕特性曲線，不同比轉(zhuǎn)數(shù)ns的影響： 1.中、低ns的離心泵葉片流道比較窄長，發(fā)生汽蝕后汽泡很快就會布滿流道，使揚程、效率急劇下降，其特性曲線具有明顯的斷裂點。 2.其中，低ns的泵發(fā)生汽蝕后很快就會造成斷流，難以出現(xiàn)穩(wěn)定汽蝕的工況。 3.高ns的離心泵和混流泵或葉輪進口直徑大的高汽蝕性能離心泵，葉片間的流道短而寬，所以汽泡發(fā)生后不會迅即布滿流道，從而使特性曲線在達到斷裂點之前有較長的一段揚程和效率逐漸下降的部分。 防止汽蝕的措施： 要想不發(fā)生氣蝕則應滿足： △ha=(1+10%)△hr或△ha-△hr≥0.5米。 容易發(fā)生汽蝕的泵(△ha小)： 1.輸送高溫液體的泵：鍋爐給水泵、熱水循環(huán)泵。 2.流注吸高顯著降低的泵：貨油泵。 3.吸入液面真空度較大的泵：凝水泵。 預防措施： ①減小阻力，提高△ha； ②增大葉輪吸面積，減小△hr； ③用抗汽蝕材料制造葉輪，提高光潔度。 管理中的措施： ①降低溫度； ②減小吸高或增加流注高度； ③減小吸入阻力(清洗濾器)； ④關小排出閥(不能關小吸入閥)或降低轉(zhuǎn)速減小流量。 離心泵的工況調(diào)節(jié)： 工況調(diào)節(jié)：改變泵的流量，即調(diào)節(jié)泵的工況點，即通過改變泵的特性或管路特性來實現(xiàn)。 1.節(jié)流調(diào)節(jié)法；2.回流調(diào)節(jié)法； 3.變速調(diào)節(jié)法；4.葉輪切割法。 離心泵節(jié)流調(diào)節(jié)：  排出閥調(diào)節(jié)： 關小排出閥，泵流量減小，功率降低，效率降低，工作揚程增加，允許吸上真空度增大；原管路所利用的揚程為H`1， H1-H`1為關小排出閥的節(jié)流損失。 特點：方法簡單，經(jīng)濟性差，節(jié)流引起發(fā)熱。若泵特性曲線平坦(ns小)且管路特性曲線平坦(阻力小)時，則節(jié)流損失小。一般不用關小吸入閥的方法調(diào)節(jié)。 關小吸入閥的方法會引起氣蝕現(xiàn)象，故慎用。 離心泵的回流調(diào)節(jié)：  改變旁通回流閥的開度，調(diào)節(jié)主管路的流量的方法。 不開旁通閥，A1(Q1, H1)；開旁通閥，同樣揚程下，兩并聯(lián)管路流量相加，泵A(QA, HA)。主管路(Q3, HA)，回流管(Q4, HA)；關小回流閥，泵流量減小，揚程增加，主管路流量增加；開大回流閥，泵流量增大，揚程減小，則主管流量減少。 特點：泵經(jīng)濟性差(開大回流閥主管路流量減小時，泵流量和功率增加，用于回流)。泵流量增大，允許吸入真空度降低而實際吸入真空度增大，有可能汽蝕。一般用作輔助手段；回流管不宜通泵吸口，否則發(fā)熱。 改變轉(zhuǎn)速來改變泵的特性的方法。若輸送液體不變，改變轉(zhuǎn)速前后滿足相似三定律，并稱為比例定律： 將泵在不同轉(zhuǎn)速下的特性曲線畫在同一坐標圖上，并將等效率點連成線，得到通用特性曲線。 特點：經(jīng)濟性最好，不會引起汽蝕。但須配可變速原動機，初投資和控制成本高。 離心泵的葉輪切割： 如泵流量和壓力超出需要，可切割葉輪外徑，降低特性曲線，改變工況參數(shù)，節(jié)省功率。 最大切割量有要求。①中低ns葉輪等外徑車削，也可把蓋板車掉；②高ns葉輪傾斜車削；③導輪式泵不車削蓋板。 離心泵的汽蝕調(diào)節(jié)： 使泵在穩(wěn)定汽蝕狀況下工作來調(diào)節(jié)流量的方法。凝水水位越低，流注吸高越小，有效汽蝕余量越小，斷裂工況線左移，流量減小。要求：設計良好的管路特性；水位應在一定范圍波動(設蓄水室)；設回流管以防水位過低。 起動過程會經(jīng)過不穩(wěn)定汽蝕區(qū)，葉輪采用抗汽蝕材料制造；第1級葉輪小，汽泡易破裂。 離心泵的串、并聯(lián)： 1.并聯(lián)工作：為提高流量。 原則：揚程相等，流量相加。 并聯(lián)工作： 若工況點落在KL段，在L點時，泵1零排量而引起發(fā)熱，泵2單獨供液。 在K-L中某點時，泵2將向泵1倒灌。所以應采用同型號泵或揚程接近的泵并聯(lián)。 2.串聯(lián)工作：為提高揚程。 原則：流量相等，揚程相加。 泵型號不一定相同，但額定流量應相近，否則效率低。 輸送粘性液體： 液體粘度增大導致泵： 虛線所示： Q↓、H↓、η↓、P↑、必須汽蝕余量△hr↑； 管路阻力增加使Q↓↓。 離心泵的使用和檢修： 使用和檢修： 1.使用(啟動、運行、停車) (1)盤車：長停后、檢修后應手動盤車1~2圈。 (2)潤滑：采用潤滑油潤滑，油環(huán)浸沒15mm；采用潤滑脂潤滑，潤滑脂占軸承室容積1/2~1/3。500 h換油。軸承溫升不超過35℃，外表面溫度不超過75℃。 (3)引水驅(qū)除空氣，直至空氣旋塞有水流出，旋緊旋塞。 (4)冷卻：填料函水封管、水冷軸承、水冷機械軸封、平衡管或平衡盤的冷卻管路通暢。 (5)吸閥開、排閥關-封閉起停：功率最低，對電網(wǎng)沖擊最小。封閉運轉(zhuǎn)時間不超過2~3min，否則發(fā)熱。排壓正常后，慢開排閥。 (6)查轉(zhuǎn)向、聽聲音、看壓力、摸軸承溫度：反轉(zhuǎn)不能建立排壓，檢查電機接線。 (7)避免干轉(zhuǎn)：干轉(zhuǎn)導致發(fā)熱。自吸泵初次也引水，自帶真空泵的應限制自吸時間。 (8)停車；先關排閥，后關吸入閥。 (9)停泵：防凍防銹：冬季長期停用放空，外露金屬加工面涂防銹油。 2.檢修 (1)葉輪：換新或修理。 換新： ①出現(xiàn)裂紋無法補焊； ②較多孔眼(腐蝕或汽蝕)； ③蓋板或葉片變薄； ④安密封環(huán)處嚴重損壞。 修理方法：補焊、打磨、光車，靜平衡試驗。 (2)泵軸：裂紋、磨損、彎曲嚴重時換新，彎曲不嚴重可校直。 (3)泵體：出現(xiàn)裂紋，可通過敲擊聲、放大鏡、煤油白粉法具體判斷。 可用鉆止裂孔或焊補方法修理。焊補后應進行水壓試驗，為1.5倍設計壓力(離心泵特性曲線的最高點壓力，容積式泵取安全法的調(diào)定壓力)。10分鐘內(nèi)不得泵體冒汗。 (4)軸承： 常用軸承形式：滾動軸承、滑動軸承。水潤滑和油潤滑兩種。注意檢查間隙、溫度、潤滑油水的壓力等。 ①滾動軸承：最常用，如使用徑向止推軸承應背靠背安裝。軸承內(nèi)圈和軸過盈配合，軸承外圈和安裝處為過渡配合或滑動配合。 ②水潤滑軸承：功率損失小(1/6)，潤滑膜溫度低(1/2)，承載能力低。水潤滑陶瓷軸承具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，承載能力高，能適應固體顆粒，熱傳導性好；缺點是高脆性和抗沖擊能力差。 ③軸或軸套：通常是鋼或不銹鋼，水潤滑軸瓦為橡膠或塑料。 故障分析： 1.不能供液 (一) 真空表讀數(shù)為零、排壓表讀數(shù)為零，試水考克放不出水，說明液體未進入泵內(nèi)。 (1) 引水裝置失靈。 (2) 吸入管或軸封漏氣。 (3) 吸入管露出液面。 真空表讀數(shù)很大(汽化)，排壓表讀數(shù)不高。 (1)吸高太大或流注吸高太小或吸入液面真空度太大。 (2)吸入管不通或流阻過大(濾器、閥)。 (3)液體溫度過高(允許吸上真空度小)。 (二) 液體進入泵內(nèi)、封閉揚程小。 (1)葉輪松脫、淤塞、損壞。 (2)轉(zhuǎn)速太低、轉(zhuǎn)向錯誤。 液體進入泵內(nèi)、封閉揚程正常。 (1) 管路靜壓太大。 (2) 并聯(lián)使用時另一臺泵揚程過高。 (3) 排出閥未開。 2.流量不足 (一) 泵的揚程特性曲線降低 (1) 轉(zhuǎn)速低。 (2) 阻漏環(huán)磨損，內(nèi)漏增加。 (3) 葉輪破損或淤塞。 (4) 吸入管或軸封漏氣。 (5) 發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。 (二) 管路的特性曲線變陡或上移 (1) 管路靜壓(排出高度、排出液面壓力)升高。 (2) 排出管阻力變大。 3.電機過載 電機設過電流保護設備，過載時自動停車。 (1)電壓↓使電流↑而停車(表面過載)；頻率↑則轉(zhuǎn)速↑使軸功率↑，電流↑而停車。 (2)摩擦功率增大：填料過緊、機械軸封安裝不良、泵軸彎曲、對中不良、葉輪碰擦或軸承磨損。 (3)液體粘度或密度↑。 (4)雙吸葉輪裝反，變成前彎葉片，功率增大。 (5)電機本身問題：可脫開單獨試驗。 (6)管路特性曲線變平或下降使流量↑，功率↑。 4.振動、異常聲音 (一)機械方面原因(可結(jié)合溫度查找原因) (1)運動件不平衡：泵軸、葉輪(腐蝕、磨損、淤塞)。 (2)部件擦碰：泵軸彎曲、軸承磨損，軸向推力平衡裝置失效使葉輪軸向移動而接觸泵殼。 (3)泵基座不好：螺栓松動、基座剛度不足與泵共振、基座下沉使軸線失中。 (4)連軸節(jié)對中不良或管路安裝不當導致泵軸失中。 (5)電機振動，可脫開檢查。 (二)液體方面原因 (1)汽蝕現(xiàn)象：大流量、高吸入真空度時發(fā)生，頻率高(600~25000Hz)。消除方法：關小排出閥或降低轉(zhuǎn)速來減小流量、降低液溫、增大流注吸高。 (2)喘振現(xiàn)象：駝峰形Q-H曲線的泵向靜壓頭較大且周期性發(fā)生變化的容器供液，或向含有空氣的高阻力管路供液時發(fā)生，頻率0.1~10Hz。 ①向壓頭較大且周期性發(fā)生變化的容器液位供液： Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ供液，工況點A → B → C。Ⅱ←→Ⅲ波動變化，工況點在B←→C←→O變化，導致周期性水擊，產(chǎn)生噪音和振動。 ②向含有空氣的高阻力管路供液：K處有氣體，K與泵間的管路特性為Ⅰ，K以后的管路特性為R，QA＞Q`A氣體被壓縮壓力升高工況點A→B→C，直到Q=0，K后液體流出，氣體膨脹壓力下降，泵與K間的管路特性降至Ⅱ要下移時，工況點到B，引起喘振。 |
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