离心泵的安装高允许汽蚀余量法

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离心泵的安装高度

离心泵的汽蚀现象与安装高度一、离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。

避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。

二、离心泵的安装高度Hg允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。

位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。

(1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算Hs1＝Hs＋(Ha－－(Hυ－(2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H΄s2 汽蚀余量Δh对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。

若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。

从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。

又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。

已知吸入管路的全部阻力为，当地大气压为×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。

试计算：(1) 输送20℃清水时泵的安装；(2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。

解：(1) 输送20℃清水时泵的安装高度已知：Hs=5.7mHf0-1=1.5mu12/2g≈0当地大气压为×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为Hg=4.2 m。

离心泵的汽蚀现象与安装高度

被输送温度较高或蒸气压较低的流体时，安装高度往往较小，若计算出负值，说明该泵应该安装在贮槽液面以下；运转过程中也会发生汽蚀现象。
尽量减小吸入管路的阻力损失，如吸入管径适当大些，吸入管尽量短，省去不必要的管件阀门等。
7
离心泵的汽蚀现象与安装高度
使用最大流量来计算Hg。
8
化工原理
3
离心泵的汽蚀现象与安装高度
二、离心泵的安装高度
p0
g
Hg
p1
g
u12 2g
H f H ,01 g
↑,
p1 ↓
安装高度：
Hg
p0
g
p1
g
u12 2g
H f ,01
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离心泵的汽蚀现象与安装高度
1.汽蚀余量
定义：NPSH p1 u12 pv g 2g g
NPSH↓，p1 ↓ ，接近汽蚀状态
化工原理
离心泵的汽蚀现象与安装高度*
一、离心泵的汽蚀现象（工作原理）
1.汽蚀原因：叶轮入口附近压力≤pv
2
离心泵的汽蚀现象与安装高度
2.汽蚀危害 (1) 泵体产生震动与噪音； (2) 泵性能（Q、H、η）下降，严重时不能送液； (3) 泵壳及叶轮冲蚀（点蚀到裂缝） 3.发生标志：泵扬程较正常值下降3％。
(NPSH)= (NPSH)r +0.5
2. 允许安装高度
Hg
p0 pv
g
NPSH
H f ,01
特别注意: Hf, 0-1指吸入管路的压头损失

6
离心泵的汽蚀现象与安装高度
讨论：
为安全起见，标准规定实际安装高度应比Hg再小 (0.5～1)m。 (NPSH)r是常压下用20℃清水测定的，条件不同原则上应校正，但通常含在安全系数中。

离心泵各种汽蚀余量的精心整理——有效汽蚀余量、必需汽蚀余量、临界汽蚀余量和许用汽

ha
即

PS g 压力水头

cS 2 2g 速度水头

P V g 蒸汽压头
(/m)
(*式1)
有效汽蚀余量
本文作者的精简理解是：泵入口液体的高于饱和蒸汽压的有效压力或能头。这里，要特别注意“有效”二字，由于泵入口至压力最低点处的位差很小，泵入口位置水头不能推动和加速液体，视为无效能头，不计在内。
绝对压力头0
K 压力最低点
图2
有效汽蚀余量与必需汽蚀余量比较图
看不懂的也不要紧张，下面我具体做出解释：必需汽蚀余量（△hr）是从泵入口到压力最低点 K 点的全部能头损失，包括 K 点的速度能头，这是因为：速度能头对 K 处压力 PK 没有贡献，也就是对防止汽蚀没有贡献，所以 K 点的速度能头也计入能头损失。判断气蚀的条件： ①用静压水头 PK 与饱和蒸汽压 PV 比较：PK＞PV 时，不发生气蚀；否则发生气蚀。 ②用有效汽蚀余量△ha 与必需汽蚀余量△hr 比较：△ha＞△hr 时，不发生气蚀；否则发生气蚀。下图中的静压能头扣除了饱和蒸汽压头，也直观些。
1. △ha（NPSHa，Net Positive Suction Head Available，）——有效汽蚀余量，又叫装置汽蚀余量
有效汽蚀余量与泵安装方式有关，越大越不易汽蚀。《泵和压缩机》一书对效汽蚀余量的定义是：指流体自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道而高出汽化压力以上的明：
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离心泵各种汽蚀余量的精心整理
第 5 页 2011 年 11 月
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离心泵的安装高度允许汽蚀余量法

知 p 0 =l00kPa，h =2.0m， hf122m
H gp g 0p g v h H f,0 1
1 0 10 0 1 .3 0 2 1 4 00 2 .0 0 2 0 5 .0 m 4 9.1 8 9 .8 81
因此，泵的安装高度不应高于5.04m
课堂小结
1、离心泵汽蚀现象产生的原因； 2、排除离心泵汽蚀现象的措施； 3、离心泵安装高度的确定。5、下列说法正确的是（）
A、灌泵是为了防止汽蚀现象的发生 B、气缚是离心泵的正常现象 C、降低泵的安装高度时为了防止汽蚀
现象的发生
D、汽蚀是离心泵的正常现象
6、某泵在运行的时候发现有汽蚀现象应（）
A、停泵，向泵内管液 B、降低泵的安装高度 C、检查进口管路是否漏液 D、检查出口管阻力是否过大
书面作业
1、阐述离心泵汽蚀现象产生的原因及排除的措施
2、使用某离心泵在海拔1500m的高原上将水从敞口贮水池送入某设备中，设当地大气压为 8.6mH2O，水温为15℃，工作点下流量为60m3/h，允许汽蚀余量为3.5m，吸入管路的总阻力损失为2.3 mH2O。试计算允许安装高度。
uk2 2g
Hf
,1k
由离心泵允许安装高度方程, 又可得到
H g p 0 g p 1 2 u 1 g 2 H f , 0 - 1 p g 0 (p g 1 2 u 1 g 2 p g v ) p g v H f , 0 1
即
Hgpg 0 hpg v Hf,01 ——离心泵允许安装高度方程
（一）离心泵的汽蚀现象
3、预防措施
根据气蚀现象的定义, 易知泵内发生气蚀的临界条件是叶
轮入口附近最低压强等于液体的饱和蒸汽压,
为避免发生汽蚀，应该使p1>pv

汽蚀余量和泵的安装高度的关系

汽蚀余量和泵的安装⾼度的关系先说⼀下各种汽蚀余量的概念：NPSH，汽蚀余量，是⽔泵进⼝的⽔流能量相对汽化压⼒的富余⽔头。

要谈允许汽蚀余量的由来，⾸先讲NPSH的⼀种：有效汽蚀余量NPSHa（NPSH available，也有以Δha表⽰），取决于进⽔池⽔⾯的⼤⽓压强、泵的吸⽔⾼度、进⽔管⽔头损失和⽔流的⼯作温度，这些因素均取决于⽔泵的装置条件，与⽔泵本⾝性能⽆关，所以也有叫装置汽蚀余量的。

NPSHr（NPSH required，Δhr），必需汽蚀余量。

由上所述，在⼀定装置条件下，有效汽蚀余量Δha为定值，此时对于不同的泵，有些泵发⽣了汽蚀，有些泵则没有，说明是否汽蚀还与泵的性能有关。

因为Δha仅说明泵进⼝处有超过汽化压⼒的富余能量，并不能保证泵内压⼒最低点（与泵性能有关）的压⼒仍⾼于汽化压⼒。

将泵内的⽔⼒损失和流速变化引起的压⼒降低值定义为必须汽蚀余量Δhr，也就是说要保证泵不发⽣汽蚀，必要条件是Δha>Δhr。

Δhr与泵的进⽔室、叶轮⼏何形状、转速和流量有关，也就是与泵性能相关，⽽与上述装置条件⽆关。

⼀般来讲Δhr不能准确计算，所以通常通过试验⽅法确定。

这时就引⼊临界汽蚀余量NPSHc （NPSH critical，Δhc），即试验过程泵刚好开始汽蚀时的汽蚀余量，此时Δha=Δhc=Δhr，这样即可确认Δhr。

⽽由于临界状况很难判断（因为此时性能可能并⽆⼤变化），按GB7021－86规定，临界Δhc这样确定：在给定流量情况下，引起扬程或效率（多级泵则为第⼀级叶轮）下降（2＋k/2)%时的Δha值；或在给定扬程情况下，引起流量或效率下降（2＋k/2)%时的Δha值。

k为⽔泵的型式数。

⽽以上均为理论值。

要保证⽔泵不发⽣汽蚀，引⼊允许汽蚀余量（[NPSH]，[Δh]），是根据经验⼈为规定的汽蚀余量，对于⼩泵[Δh]=Δhc+0.3m，⼤型⽔泵[Δh]=（1.1~1.3）Δhc。

最后⽔泵运⾏不产⽣汽蚀的必要条件是：装置有效汽蚀余量不得⼩于允许汽蚀余量，即Δha>=[Δh]。

(整理)离心泵的安装高度计算方法

离心泵的安装高度计算方法在我们平时生活应用中，离心泵的使用非常广泛，但是大部分消费者如离心泵的正确使用方法还是很迷惑，安装的具体高度也不清楚。

本文详细讲述了离心泵的高度计算步骤，以及离心泵的启动原理，希望能够在日常生活应用中帮助到大家。

离心泵的安装高度计算允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度。

而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由水泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。

位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。

1 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算Hs1=Hs+Ha-10.33 - Hυ-0.242 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1。

第二步依下式将Hs1换算成H΄s2 汽蚀余量Δh对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。

用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。

若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。

吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh?解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。

当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。

已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。

试计算：1 输送20℃清水时离心泵的安装。

2 改为输送80℃水时离心泵的安装高度。

解：1 输送20℃清水时泵的安装高度。

汽蚀余量计算方法和例子

汽蚀余量[]基本概念泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

单位用米标注，用（NPSH）r。

吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。

吸程=标准大气压（10.33米）-临界汽蚀余量-安全量（0.5米）标准大气压能压管路真空高度10.33米。

[]汽蚀现象液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。

把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体xx，不能正常工作。

[]汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

离心泵的吸水性能参数和最大安装高度计算

离心泵的吸水性能参数与最大安装高度计算
第一部分气穴与气蚀第二部分允许吸上真空高度
目录
第三部分水泵的最大安装高度
第四部分气蚀余量
第一部分
第一部分气穴与气蚀
气穴与气蚀是什么气穴与气蚀有什么危害如何预防气穴与气蚀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 气穴的流体力学原理
高速液体绕物体和绕角点流动的压强降（可根据伯努利方程定性得到这一结论，即速度高的地方压强低）可导 TEXT HERE TEXT HERE 致局部有界的气泡或气体生成，此现象称为气穴，也叫做空化现象，是局 TEXT HERE TEXT HERE 部有界的闪蒸发并随后的凝结，或是 TEXT HERE TEXT HERE 由于压强降低致使溶解在液体中的气 TEXT HERE TEXT HERE 体的释放。 TEXT HERE TEXT HERE
气蚀防止办法
2.吸入装置的特性
(1)合理确定泵的安装高度。 (2)尽量减少一些不必要的管件或尽可能地增大吸液管直径，减少管路阻力。 (3)增大泵入口的通流面积，降低叶轮的入口速度。
实例
气蚀现象
第二部分
第二部分允许吸上真空高度
允许吸上真空高度——Hs
1.允许吸上真空高度：指泵在标准状况下（水温为20℃、表面压力为一个标准大气压）运转时，泵所允许的最大的吸上真空高度，单位为“mH2O”。水泵厂一般常用Hs来反映离心泵的吸水性能。 • Hs值是个条件值，它与当地大气压（Pa）及抽升水的温度(t）有关； • 在工程上应用泵样本中的Hs值时，必须考虑到：当地大气压越低，泵的Hs值就将越小；水温越高，泵的Hs值也将越小。
气蚀防止办法
1.离心泵本身结构
1
(1)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加，进口流速减小。 (2)在大型高扬程泵前装设增压前置泵，以提高进液压力。 (3)叶轮特殊设计，如增大叶轮盖板进口段的曲率半径等以改善叶片入口处的液流状况。 (4)在离心叶轮前面增设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力。

离心泵的气蚀余量

离心泵的气蚀余量摘要：I.离心泵气蚀余量的概念- 气蚀现象的定义- 气蚀余量的定义和作用II.离心泵气蚀余量的计算- 必需汽蚀余量和有效汽蚀余量的区别- 计算公式及其参数含义III.离心泵气蚀余量的影响因素- 液体性质- 泵的安装高度和进出口压力- 泵的类型和结构IV.防止离心泵气蚀的方法- 选择合适的泵型- 采取相应的设计措施- 调整泵的运行参数正文：离心泵的气蚀余量是指在特定条件下，液体在泵内产生汽蚀时，泵所需具备的最低吸入压力。

气蚀余量是离心泵运行中一个重要的参数，直接影响到泵的性能、效率和寿命。

离心泵气蚀余量的计算较为复杂，需要考虑多种因素。

其中，必需汽蚀余量是指在标准条件下，泵能够正常吸入液体的最小压头；有效汽蚀余量则是在实际工况下，泵能够克服液体汽蚀所需的最低压头。

两者的区别在于，必需汽蚀余量是基于标准条件下的计算，而有效汽蚀余量则考虑了实际工况下的影响。

影响离心泵气蚀余量的因素包括：1.液体性质：液体的密度、粘度、饱和蒸汽压力和温度等性质，都会对气蚀余量产生影响。

一般来说，密度越大、粘度越小、饱和蒸汽压力越低的液体，其气蚀余量越大。

2.泵的安装高度和进出口压力：泵的安装高度和进出口压力的大小关系，直接影响到泵的吸入压头。

当泵的安装高度增加或进出口压力降低时，泵所需的气蚀余量也会相应增大。

3.泵的类型和结构：不同类型的离心泵，其气蚀余量也不同。

例如，蜗壳泵的气蚀余量较小，而螺旋泵的气蚀余量较大。

此外，泵的结构和叶片的设计，也会影响到气蚀余量的大小。

为了防止离心泵气蚀，可以采取以下方法：1.选择合适的泵型：根据实际工况，选择具有较大气蚀余量的泵型，以降低气蚀现象的发生。

2.采取相应的设计措施：通过优化泵的结构和叶片设计，提高泵的抗气蚀性能。

3.调整泵的运行参数：合理调整泵的流量、扬程、进出口压力等参数，以降低气蚀余量，提高泵的运行效率和寿命。

总之，离心泵的气蚀余量是一个关键参数，对泵的性能和寿命具有重要影响。

离心泵吸上真空高度和汽蚀余量

决定
几何安装高度HB
吸上真空高度Hs
Hs达到某一数值时，泵内发生汽蚀，该数值称为泵的最大吸上真空高度，用符号Hsmax表示
Hsmax由泵的制造厂通过试验确定减去0.3m
允许吸上真空高度，用符号[Hs]表示
Hs
=
HB
+
v12 2g
+ ∑hw
[Hs]＝Hsmax－0.3m
用[HB]允许几何安装高度代替HB
+ HB
+ ∑hw
1e
K
吸水池液面变化很小
p0
- p1 γ
=
pa
- p1 γ
=
Hs
Hs
=
HB
+
v12 2g
+
∑hw
ps
pHale Waihona Puke - p1 γ= H吸B水+池2v液g12 面+为∑大hw气压力pa
0
1 s0
吸上真空高度HS：泵吸入口处真空表的读数
Hs
= HB
+
v12 2g
+ ∑hw
一定工况下，速度水头和流动损失都是定值
[Hs] 使用不便
使用地点的大气压吸入管路中的阻力输送液体的性质和温度
泵汽蚀性能的参数
汽蚀余量，符号NPSH
有效汽蚀余量NPSHe 必须汽蚀余量NPSHr
1、有效汽蚀余量NPSHe
实践证明，同一台泵使用不同的吸入装置是否发生汽蚀也不同按照泵吸入装置情况确定的汽蚀余量称为有效汽蚀余量NPSHe
有效汽蚀余量指泵吸入口处，单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量
NPSHe
=
p1 γ

汽蚀余量与安装高度计算

汽蚀余量与安装高度计算
汽蚀是指泵在运行过程中，由于压力变化而产生的蒸汽和气泡，造成流体流动的异常现象。

在泵的工作过程中，如果压力低于沸点压力，液体会快速蒸发形成气泡，气泡沿着流体流动的方向运动，当气泡进入高压区域时又会瞬间坍塌形成冲击波，这种冲击波会使金属表面受损。

这就是汽蚀现象的产生。

汽蚀余量是指泵进口压力与沸点压力之间的差值。

计算汽蚀余量的公式如下：
汽蚀余量=泵进口压力-沸点压力
安装高度是指泵进口与介质液面的相对高度，也可以理解为泵的吸入深度。

安装高度的计算需要考虑介质液面的位置和泵的位置。

如果介质液面高于泵的位置，安装高度是正值，反之则为负值。

在计算安装高度时，需要考虑以下几个因素：
1.介质液面的高度：介质液面高于泵位置时，安装高度为正值；反之为负值。

2.泵的位置：泵的位置越高，安装高度越低。

3.引水管道的长度和形式：长管道、管道形状变化或者有阻塞物会增加泵的吸入阻力，从而使安装高度增加。

根据以上因素
安装高度=介质液面高度-泵的位置-泵引水管道的压力损失
其中，泵引水管道的压力损失需要通过管道流体力学公式和管道摩擦系数来计算，这一部分的计算比较复杂，需要具体的管道参数，包括管道直径、长度、介质的流量和粘度等。

在实际工程中，通常需要进行模型试验或者借助计算机软件来进行精确的计算。

汽蚀和安装高度的计算对于泵的正常运行非常重要。

如果汽蚀余量较大或者安装高度过大，可能会导致泵的性能下降、易产生震动，甚至造成气蚀破坏。

因此，在选型和设计泵的时候，需要综合考虑介质的性质、泵的工作条件等因素，以确保泵的安全运行。

汽蚀余量和泵的安装高度的关系

精心整理先说一下各种汽蚀余量的概念：NPSH ，汽蚀余量，是水泵进口的水流能量相对汽化压力的富余水头。

要谈允许汽蚀余量的由来，首先讲NPSH 的一种：有效汽蚀余量NPSHa （NPSHavailable ，也有以Δha 表示），取决于进水池水面的大气压强、泵的吸水高度、进水管水头损失和水流的工作温度，这些因素均取决于水泵的装置条件，与水泵本身性能无关，所以也有叫装置汽蚀余量的。

NPSHr （NPSHrequired ，Δhr），必需汽蚀余量。

由上所述，在一定装置条件下，有效汽蚀余量Δha 为定值，此时对于不同的泵，有些泵发生了汽蚀，有些泵则没有，说明是否汽蚀还与泵的性能有关。

因为Δha 仅说明泵进口处有超过汽化压力的富余能量，并不能保证泵内压力最低点（与泵性能有关）的压力仍高于汽化压力。

将泵内的水力损失和流速变化引起的压力降低值定义为必须汽蚀余量Δhr，NPSHc （，这样规定，临界k/2)%时的式数。

如同测Δhc~Q 1 一般可达15～25m/s 。

液体离开叶轮进入泵壳后，由于泵壳中流道逐渐加宽，液体的流速逐渐降低，又将一部分动能转变为静压能，使泵出口处液体的压强进一步提高。

液体以较高的压强，从泵的排出口进入排出管路，输送至所需的场所。

当泵内液体从叶轮中心被抛向外缘时，在中心处形成了低压区，由于贮槽内液面上方的压强大于泵吸入口处的压强，在此压差的作用下，液体便经吸入管路连续地被吸入泵内，以补充被排出的液体，只要叶轮不停的转动，液体便不断的被吸入和排出。

由此可见，离心泵之所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮，液体在离心力的作用下获得了能量以提高压强。

通常在吸入管路的进口处装有一单向底阀，以截留灌入泵体内的液体。

另外，在单向阀下面装有滤网，其作用是拦阻液体中的固体物质被吸入而堵塞管道和泵壳。

启动与停泵：灌液完毕后，此时应关闭出口阀后启动泵，这时所需的泵的轴功率最小，启动电流较小，以保护电机。

启动后渐渐开启出口阀。

汽蚀余量和泵的安装高度的关系

先道一下百般汽蚀余量的观念：之阳早格格创做NPSH，汽蚀余量，是火泵进心的火流能量相对付汽化压力的富余火头.要道允许汽蚀余量的由去，最先道NPSH的一种：灵验汽蚀余量NPSHa（NPSH available，也有以Δha表示），与决于进火池火里的大气压强、泵的吸火下度、进火管火头益坏战火流的处事温度，那些果素均与决于火泵的拆置条件，与火泵自己本能无关，所以也有喊拆置汽蚀余量的. NPSHr（NPSH required，Δhr），必须汽蚀余量.由上所述，正在一定拆置条件下，灵验汽蚀余量Δha为定值，此时对付于分歧的泵，有些泵爆收了汽蚀，有些泵则不，证明是可汽蚀还与泵的本能有关.果为Δha仅证明泵进心处有超出汽化压力的富余能量，本去不克不迭包管泵内压力最矮面（与泵本能有关）的压力仍下于汽化压力.将泵内的火力益坏战流速变更引起的压力落矮值定义为必须汽蚀余量Δhr，也便是道要包管泵不爆收汽蚀，需要条件是Δha>Δhr.Δhr与泵的进火室、叶轮几许形状、转速战流量有关，也便是与泵本能相关，而与上述拆置条件无关.普遍去道Δhr不克不迭准确估计，所以常常通过考查要领决定.那时便引进临界汽蚀余量NPSHc（NPSH critical，Δhc），即考查历程泵刚刚佳开初汽蚀时的汽蚀余量，此时Δha=Δhc=Δhr，那样即可确认Δhr.而由于临界情景很易推断（果为此时本能大概并不大变更），按GB7021－86确定，临界Δhc那样决定：正在给定流量情况下，引起扬程或者效用（多级泵则为第一级叶轮）下落（2＋k/2)%时的Δha值；或者正在给定扬程情况下，引起流量或者效用下落（2＋k/2)%时的Δha值.k为火泵的型式数.而以上均为表里值.要包管火泵不爆收汽蚀，引进允许汽蚀余量（[NPSH]，[Δh]），是根据体味人为确定的汽蚀余量，对付于小泵，庞大火泵[Δh]=（1.1~1.3）Δhc.末尾火泵运止不爆收汽蚀的需要条件是：拆置灵验汽蚀余量不得小于允许汽蚀余量，即Δha>=[Δh].如共尝试火泵其余本能参数一般，火泵厂家通过汽蚀考查测得分歧流量下的临界汽蚀余量Δhc，画制Δhc~Q直线战Δh~Q直线供用户使用.末尾，允许汽蚀余量[Δh]越大，对付拆置灵验汽蚀余量央供越下，也便越简单爆收汽蚀.再道道离心泵的处事本理离心泵的处事本理1．处事本理如左图所示，离心泵体内的叶轮牢固正在泵轴上，叶轮上有若搞蜿蜒的叶片，泵轴正在中力戴动下转化，叶轮共时转化，泵壳中央的吸出心与吸进管贯串交，侧旁的排出心战排出管路9贯串交.开用前，须灌液，即背壳体内灌谦被输收的液体.开用电机后，泵轴戴动叶轮所有转化，充谦叶片之间的液体也随着转化，正在惯性离心力的效用下液体从叶轮核心被扔背中缘的历程中便赢得了能量，使叶轮中缘的液体静压强普及，共时也删大了流速，普遍可达15～25m/s.液体离开叶轮加进泵壳后，由于泵壳中流道徐徐加宽，液体的流速徐徐落矮，又将一部分动能转化成静压能，使泵出心处液体的压强进一步普及.液体以较下的压强，从泵的排出心加进排出管路，输收至所需的场合.当泵内液体从叶轮核心被扔背中缘时，正在核心处产死了矮压区，由于贮槽内液里上圆的压强盛于泵吸出心处的压强，正在此压好的效用下，液体便经吸进管路连绝天被吸进泵内，以补充被排出的液体，只消叶轮连交的转化，液体便不竭的被吸进战排出.由此可睹，离心泵之所以能输收液体，主假若依赖下速转化的叶轮，液体正在离心力的效用下赢得了能量以普及压强.常常正在吸进管路的进心处拆有一单背底阀，以截留灌进泵体内的液体.其余，正在单背阀底下拆有滤网，其效用是拦阻液体中的固体物量被吸进而阻碍管道战泵壳.开用与停泵：灌液完成后，此时应关关出心阀后开用泵，那时所需的泵的轴功率最小，开用电流较小，以呵护电机.开用后徐徐开开出心阀.停泵前，要先关关出心阀后再停机，那样可预防排出管内的火柱倒冲泵壳内叶轮，叶片，以延少泵的使用寿命.离心泵的汽蚀局里（Cavitation）离心泵运止时，液体正在泵内压强的变更如图所示：液体压强随着泵吸出心背叶轮出心而下落，叶片出心附近K—K里处的压强pK为最矮，今后由于叶轮对付液体做功，压强很快降下.假若：Pk≤pv(t)，Pv(t)被输液温度t时的鼓战蒸汽压，则液体爆收汽化爆收汽泡，汽泡随共液体从矮压区流背下压区，正在下压的效用下赶快凝结或者汽泡破裂，与此共时，汽泡周围的液体验以极下的速度冲背本汽泡所吞噬的空间，正在冲打面处可产死下达几万kpa的压强，冲打频次可下达每秒几万次之多，若当汽泡的凝结爆收正在叶片表面附近时，稠稀液体量面犹如细小的下频火锤碰打叶片，侵害叶片战叶轮，那种不寻常局里称为汽蚀局里.汽蚀爆收时，会爆收噪音战振动，叶轮局部场合正在巨大冲打力的反复效用下，资料表面疲倦，从面蚀到产死宽沉的蜂窝状空洞，益坏叶片.泵的流量，压头战效用慢遽下落，宽沉时以至吸不上液体，所以为包管离心泵寻常运止，应预防汽蚀局里的爆收，即须使Pk﹥Pv(t).由于Pk位子阻挡易决定，而泵出心处的压强Ps易测得（Ps由真空表测得），当Pk=Pv(t)时，则相映的Ps记动做Psmin.为预防汽蚀爆收，Ps/ρg﹥Psmin/ρg（普遍普及0.3m或者以上）Pa/ρg=Ps/ρg+V2s/2g+Hg+h AS-----------------------------------------------------------（公式1）--------Pa------吸液罐液里压力（如果吸液罐跟大气连通Pa便是大气压力） PaPs------泵吸心压力 PaVs------泵吸心处液体的仄衡流速 m/sHg------泵的几许拆置下度（吸上下度） mρ----液体稀度 Kg/m3h AS-----液体从吸液罐液里至泵出心处的阻力益坏 m（Pa-Ps）/ρg=Hg+V2s/2g+h AS令（Pa-Ps）/ρg=Hs 称为吸上真空下度则 Hs=Hg+V2s/2g+h ASHs=Hsmax-K （K=0.3-0.5）最大吸上下度Hsmax，由制制厂真验供得，它是爆收正在断裂工况时的吸上真空下度.当前瞅瞅吸上真空下度战汽蚀余量的关系：允许汽蚀余量[△h] NPSH(Net Positive Suction Head)[△h]=Pa/ρg+V2s/2g-Pv/ρg--------------------------------------------------（公式2）公式1战公式2合并得：Hg=Pa/ρg-Pv/ρg-h AS-[△h]---------------------------------------------------（公式3）当前允许汽蚀余量战泵的几许拆置下度（吸程）毕竟有关系了.5Pa=100x103Pa3Pa（普遍情况皆是正在20℃战一个大气压下的鼓战蒸汽压）所以相对付于Pa去道Pv很小（100倍的关系）所以寻常日的大略估计不妨那样认为：Hg=10m--[△h]（NPSH）-仄安量（0.5m）泵的吸程即为必须汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的拆置下度，单位用米.吸程=尺度大气压（10.33米）-汽蚀余量（NPSH）-仄安量（0.5米）尺度大气压能压管路真空下度10.33米.。

泵的汽蚀余量和安装高度计算

一、气蚀的发生过程液体汽化时的压力称为汽化压力（饱和蒸汽压力），液体汽化压力的大小和温度有关，温度越高，由于分子运动更剧烈，其汽化压力越大。

20℃清水的汽化压力为233.8Pa,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。

可见，一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡，把这种产生气泡的现象称为气蚀。

气蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以至破灭。

这种压力上升，气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。

为保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。

浅释如下：当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时，以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压，则液体会在泵进口处沸腾汽化，在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间，随着泵旋转，气泡进入高压区，由于压差的作用，气泡受压破裂而重新凝结，在凝结的一瞬间，质点互相撞击，产生了很高的局部压力，如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续击打在金属表面，使金属表面产生裂纹，甚至局部产生剥落现象，使叶轮表面呈蜂窝状，同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中，借助气泡凝结时放出的热量，使金属受到化学腐蚀作用，上述现象即为汽蚀。

汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。

一台泵在运转中发生了气蚀，但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。

反之，同一台泵在某一条件下（如吸上高度7米）使用发生气蚀，改变使用条件（如吸上高度5米）则不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。

这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr（又称必需的净正压头）和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa（又称有效的净正压头）.二、泵安装高度的计算：泵之所以吸上液体，是因为叶轮旋转在叶轮进口造成真空，吸入液面的压力P0把液体压入泵的结果。

离心泵的汽蚀现象与安装高度

(1)输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算
Hs1＝Hs＋(Ha－10.33)－(Hυ－0.24)
(2)输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H΄s
2汽蚀余量Δh
对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即
将Hs1值代入式中求得安装高度
Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m
Hg为负值，表示泵应安装在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
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离心泵的汽蚀现象与安装高度
离心泵的汽蚀现象与安装高度
一、离心泵的汽蚀现象
离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。
(1)输送20℃清水时泵的安装；
(2)改为输送80℃水时泵的安装高度。
解：(1)输送20℃清水时泵的安装高度
已知：Hs=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈0
当地大气压为9.81×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为
Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
(2)输送80℃水时泵的安装高度
用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。
从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

汽蚀余量和泵的安装高度的关系

所以相对于Pa来说Pv很小（100倍的关系）
所以平常日的粗略计算可以这样认为：
Hg=10m--[△h]（NPSH）-安全量（0.5m）
泵的吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。
吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量（NPSH）-安全量（0.5米）
标准大气压能压管路真空高度10.33米。
离心泵的汽蚀现象（Cavitation）
离心泵运转时，液体在泵内压强的变化如图所示：
液体压强随着泵吸入口向叶轮入口而下降，叶片入口附近K—K面处的压强pK为最低，此后由于叶轮对液体作功，压强很快上升。
假如：Pk≤pv(t)，Pv(t)被输液温度t时的饱和蒸汽压，则液体发生汽化产生汽泡，汽泡随同液体从低压区流向高压区，在高压的作用下迅速凝聚或汽泡破裂，与此同时，汽泡周围的液体会以极高的速度冲向原汽泡所占据的空间，在冲击点处可形成高达几万kpa的压强，冲击频率可高达每秒几万次之多，若当汽泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锤撞击叶片，侵蚀叶片和叶轮，这种不正常现象称为汽蚀现象。
公式1和公式2合并得：
Hg=Pa/ρg-Pv/ρg-hAS-[△h]---------------------------------------------------（公式3）
现在允许汽蚀余量和泵的几何安装高度（吸程）终于有关系了。
在上述情况下Pa=1.01x105Pa=100x103Pa
而Pv=2.34x103Pa（一般情况都是在20℃和一个大气压下的饱和蒸汽压）
为防止汽蚀产生，Ps/ρg﹥Psmin/ρg（一般提高0.3m或以上）
Pa/ρg=Ps/ρg+V2s/2g+Hg+hAS-------------------------------------------------------------------（公式1）

离心泵的汽蚀现象

p0 p1 u12 Hg Hf01 g 2g
即使假设u1<<1，∑Hf 1-2≈0，P1 ≈0 则： H g H g max
`
P0 g
当 P1 = Pa=760mmHg 时
H g max 10.336 米H 2O
`
可见:离心泵的安装高度不是任意的，而是受流体输送温度、管道特性、及流体性质的影响。
【例】
例题分析
解：查附录得50℃水的饱和蒸气压为 12.34kPa，水的密度为998.lkg／m3，已知 p 0 =l00kPa， h =2.0m， h f 12 2m
Hg p0 pv h g g

H
f , 0 1
100 1000 12.34 1000 2.0 2 5.04m 988.1 9.81
知识链接2：安装的其他注意事项
1.允许安装高度Hg的大小与泵的流量有关。流量越大，计算出的Hg越小。因此用可能使用的最大流量来计算Hg是最保险的。 2 .安装泵时，实际安装高度比允许安装高度还要小0.5至1米 3.当液体的操作温度较高或其沸点较低时，应注意尽量减小吸入管路的压头损失，如可以选用较大的吸入管径，减少管件、
1、允许汽蚀余量
允许气蚀余量是指为防止气蚀现象发生 , 在离心泵入口处液
体的静压头与动压头之和必须比操作温度下的液体饱和蒸汽压
头高出某一最小值，即
气蚀余量Δh 仅与离心泵的结构和尺寸有关。Δh 随Q增大而增大, 因此在计算允许安装高度时应取高流量下的Δh 值。Δh越
小，抗汽蚀能力越强
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
3、实际安装高度

化工原理—离心泵

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二、离心泵的主要性能参数和特性曲线：离心泵性能参数流量qv： L/S 或 m3/h; 与泵的结构，尺寸(主要为叶轮直径和宽度)及转速等有关。压头 H （扬程）：[J/N]=[m] 与泵的结构(如叶片的弯曲情况，叶轮直径等)、转速及流量等因素有关。
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功率轴功率P：电机传给泵轴的功率， W、kW 有效功率Pe：液体从叶轮获得的能量, W、kW Ne=HQρg= HQρ /102 [KW] 效率η η=(Pe/P)×100%<1 容积损失机械损失水力损失离心泵的效率与泵的类型、尺寸，制造精密程度、液体的流量和性质等有关。一般小型离心泵的效率为50～70％，大型泵可高达90％。
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一、离心泵的结构和工作原理 1、结构：主要由叶轮和泵壳构成。
1－平衡孔 2－后盖板
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叶轮的结构及工作特点：叶片的弯曲方向及作用（图）；
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泵壳的形状及工作特点：螺壳形状、不同能量形式的转化（图）。
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泵的安装高度轴心距离池液面的垂直落差1021012????fghguhgpgp流体输送机械23?汽蚀余量法gpgugphva?2211有效汽蚀余量ha100max????frvghhgpph必需汽蚀余量hrha不汽蚀离心泵的最大安装高度允许汽蚀余量hhr03离心泵的最大允许安装高度100????fvghhgpph允许流体输送机械24h允跟流量有关在计算h允时必须按使用过程中可能达到的最大流量进行计算
A、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所需相适 B、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，H也应以最大流量对应值查找。 C、若H和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找H和Q都稍大一点的。