离心泵汽蚀和汽缚
离心泵气缚现象
离心泵气缚现象引言离心泵是一种常见的流体输送设备,广泛应用于工业、建筑、农业等领域。
然而,在离心泵的运行过程中,可能会出现气缚现象,导致泵的性能下降甚至失效。
本文将对离心泵气缚现象进行全面、详细、完整且深入地探讨。
什么是离心泵气缚现象?离心泵气缚现象是指在离心泵工作过程中,由于液体中存在气体、蒸汽或空蚀等因素,造成泵体内部产生负压,导致泵的吸入端产生气缚,进而影响泵的正常运行。
气缚的原因1.液体中的气体:液体中可能存在溶解气体,当液体流经离心泵时,气体释放出来,形成气泡,导致气缚现象发生。
2.蒸汽:如果液体温度较高,低压部分液体可能会蒸发成为气体,导致气缚现象。
3.空蚀:当泵的吸入端产生真空或负压时,液体中的气体会脱溶形成气泡,进而引发气缚现象。
气缚的危害气缚现象对离心泵的正常运行有一定的负面影响,主要表现在以下几个方面: 1. 泵的吸力下降:由于气缚的存在,泵的吸入端产生了负压,导致泵的吸力下降,影响泵的正常吸入工作。
2. 泵的扬程下降:气缚现象会导致液体流动受阻,泵的出口扬程因此下降,使得泵的输送能力减弱。
3. 泵的效率降低:气缚会导致泵的效率下降,能量损失增加,使得泵的工作效率降低。
4. 泵的振动和噪音增加:气缚现象会导致液体流动不稳定,引起泵的振动和噪音增加,影响设备的正常运行和使用寿命。
气缚现象的预防与解决方法为了预防和解决离心泵的气缚现象,可以采取以下措施:设计与选择优化1.合理选择泵的类型和尺寸:根据具体工况条件,选择合适的离心泵类型和尺寸,以保证泵在设计工况下的正常运行。
2.优化泵的进口设计:合理设计泵的进口管道和形状,避免过于复杂或过长的进口管道,减少气体在进口过程中的分离和聚集。
3.加装气体分离器:在泵的进口管道上加装气体分离器,可以有效地将气体与液体分离,减少气缚现象的发生。
运行和维护管理1.保持泵的正常运行参数:合理控制泵的转速、进口压力和温度等参数,避免运行参数超出泵的设计工况范围。
离心泵的汽蚀现象
H g
p0 p1
g
u12 2g
Hf01
பைடு நூலகம்
即使假设u1<<1,∑Hf 1-2≈0,P1 ≈0
则:
Hg
H` g max
P0
g
当 P1 = Pa=760mmHg 时
H
g
` m
ax
10.336米H2O
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。
知识链接2:安装的其他注意事项
(二)离心泵的安装高度(允许汽蚀余量法)
2、离心泵的允许需安装高度(允许吸上高度)
离心泵的允许吸上高度 又称为允许安
装高度, 是指泵的吸入口与吸入贮槽液面
间实际允许达到的最大垂直距离, 以 Hg 表 示。
p1, u1
在离心泵的吸液示意图中, 在贮槽液 面与泵入口处两截面间列柏努利方程式, 可得
Hg p0
(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
即 p1 pv 0
g
p入口≥pv 。(1)pv↓
即 p入口↑ 或pv↓ T↓ 操作稳定
(2)p入口↑ Hg↓ ∑hf↓
根本措施:限制泵的安装高度
离心泵的安装与汽蚀现象
本节要点
知识目标:汽蚀现象; 能力目标:会计算安装高度;会处理汽 蚀现象.
复习提问
1.离心泵装置气缚现象产生的原因及处 理方法;
2.当外界温度达到什么时,液体会沸腾? 当外界压力达到什么时,液体也会沸
泵—离心泵的汽蚀现象
装高度 Hg 。即:
H g [H g ] (1 ~ 0.5) 2.7 (1 ~ 0.5) 1.7 ~ 2.2(m)
改善离心泵汽蚀性能的途径
目 录
1 改善离心泵汽蚀性能的途径
改善离心泵汽蚀性能的途径
提高离心泵抗汽蚀性能可以从两个方面进行考虑: 一方面合理设计泵的吸入装置及安装高度,使泵入口处具有足够大的汽蚀余量。 另一方面改进泵的结构参数或结构形式,使泵具有尽可能小的允许汽蚀余量。
分析:已知:流量:Q=468m3/h、 扬程:H=38.5m、允许吸上真空高度:[HS]=6m、 吸入管路损失:∑hs =2m。
解题:因为在样本中查得的流量和相关参数是在标准大气压,温度为293K,介质 为清水而侧得的,所以如果条件与上述条件相差很多,则必须进行修正。
(1)输送293K的清水时,泵的允许安装高度为:
这种气泡不断形成、生长和破裂、使材料受到破坏的过程,总称为汽蚀现象。
3. 汽蚀产生的原因和条件
① 从汽蚀现象发生的条件来看,主要时由于进入叶轮 吸入口液体的压头降低的太多。
② 真正的低压部位见图2-43中的K点所示。
③ 要控制叶轮入口附近低压区K点的压力,使 pk>pt , 才不会出现汽蚀现象。
图2-43 液流低压部位
② 泵本身的汽蚀性能,通常用汽蚀余量△h表示,也可用NPSH 表示。所以,避免 汽蚀现象的方法是改变离心泵自身的结构。
2. 与泵的吸入装置情况有关
① 对同一台泵来说,在某种吸入装置条件下运行时会发生汽蚀,若改变吸入装置 条件,就可能不发生汽蚀,这说明泵在运转中是否发生汽蚀与泵的吸入装置情 况也有关系。
[H g ]
pa
g
pt
g
[h]
hAS
离心泵的气缚现象
离心泵的气缚现象
离心泵是一种常见的泵类设备,它主要通过离心力将液体从进口处吸入,然后通过离心力将液体向出口处排出。
然而,在一些情况下,离心泵往往会出现气缚现象,从而引起泵的故障。
气缚现象是指离心泵在工作过程中由于液体中含有气泡而无法
正常运转的现象。
当液体中气泡过多时,泵的进口处会出现气阻现象,从而使得泵的进口流量降低,导致泵的运转能力减弱。
此外,当泵的进口处出现气阻时,气泡会逐渐向泵的出口处移动,进一步加剧泵的故障。
为了解决离心泵的气缚现象,可以采取以下几种方法:
1.增加泵的进口压力,减少气泡的生成。
可以通过增加泵的进口管道的直径或者改变泵的进口位置等方式来达到增加进口压力的目的。
2.采用气体分离器等设备,将液体中的气泡分离出来。
气体分离器通常是安装在泵的进口处,通过物理或化学方法将液体中的气泡分离出来,从而避免气缚现象的出现。
3.改变液体的物理性质,减小气泡的大小。
可以通过加热、降压等方式来改变液体的物理性质,从而减小气泡的大小。
4.增加泵的进口速度,加速液体的流动。
可以通过增加泵的转速或者改变泵的叶轮结构等方式来增加泵的进口速度,从而加速液体的流动,减少气泡的生成。
综上所述,离心泵的气缚现象是一个常见的问题,但通过合适的
方法和措施,可以有效地避免和解决气缚现象的出现,从而确保泵的正常运转。
离心泵的气蚀与气缚实验报告
离心泵的气蚀与气缚实验一、实验目的1、巩固所学的离心泵气蚀与气缚故障的理论知识;2、掌握离心泵气蚀与气缚产生原因、现象特征、故障排除方法;3、培养学生通过实验发现问题、解决问题的能力…二、实验内容(一)、离心泵的气蚀、气缚的有关理论知识的复习(30分钟)1、气蚀离心泵工作时,在叶轮中心区域产生真空形成低压而将液体吸上。
如果形成的低压很低,则离心泵的吸上能力越强,表现为吸上高度越高。
但是,真空区压强太低,以致于低于气体的饱和蒸汽压,则被吸上的液体在真空区发生大量汽化产生气泡。
含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。
因气泡的消失产生局部真空,周围的液体就以极高的速度流向气泡中心,瞬间产生了极大的局部冲击力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到破坏。
把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程,称为气蚀现象。
2、气缚(fu)离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。
这表示离心泵无自吸能力,所以离心泵在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。
当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下,液体会自动流入泵内,这是一种特殊情况。
离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌入的液体从泵内流出,滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
3、造成汽蚀和气缚的原因不同气缚是泵体内有空气,一般发生在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空气没排净;而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化力,可见和输送介质,工况有密切的关系.造成汽蚀的主要原因有:1.进口管路阻力过大或者管路过细2.输送介质温度过高;3.流量过大,也就是说出口阀门开的太大;4.安装高度过高,影响泵的吸液量;解决办法:1.清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小;2.降低输送介质的温度;3.降低安装高度;造成汽蚀的主要原因有:没有灌泵、灌泵不满、输入管漏气、入口管真空表漏气离心泵的汽蚀现象与成因一、汽蚀发生的原因离心泵在运转时,流体的压力从泵入口到叶轮入口而下降,在叶片附近,液体压力最低。
离心泵的汽蚀与气缚的区别
离心泵的汽蚀与气缚一、离心泵的气蚀现象由离心泵的原理可知,在离心泵叶轮中心(叶片入口)附近形成低压区,这一压强与泵的吸上真空度密切相关。
当贮液池上方压强一定时 , 若泵吸入口附近压强越低,则吸上高度就越高。
但是吸入口的低压是有限制的,这是因为当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时,液体将在该处气化并产生气泡,它随同液体从低压区流向高压区,气泡在高压作用下迅速凝结或破裂,此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间,在冲击点处产生几万的压强,冲击频率可高达几万次之多,由于冲击作用使泵体震动并产生噪音,且叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下,使材料表面疲劳,从开始点蚀到形成裂缝,使泵壳或叶轮受到破坏。
这种现象称为气蚀现象。
气蚀发生时, 由于产生大量的气泡,占据液体流到的部分空间,导致泵的流量、压头及效率下降。
气蚀严重时, 泵则不能正常操作。
因此为了使离心泵能正常运转,应避免产生汽蚀现象。
二、离心泵的气缚现象离心泵启动时, 若泵内存有空气, 由于空气密度很低, 旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内, 虽启动离心泵也不能输送液体。
此种现象称为气缚,表示离心泵无自吸能力, 所以在启动前必须向壳内灌满液体,防止气缚现象产生。
三、气蚀与气缚现象的区别二者的根本区别在于气蚀现象的发生与泵体的安装高度有关, 而气缚现象与泵启动前是否灌泵有关。
防治与消除两种现象的方法也是截然不同的。
气蚀与气缚现象对离心泵的危害程度也不同,气蚀现象对泵体的危害远比气缚现象对泵体的危害大,且预防的方法比较复杂。
气缚现象对泵体的危害是单次操作造成的,可以及时纠正错误, 恢复泵的正常运行。
而气蚀现象对泵体的危害在泵体一经安装完成后若安装位置不当将一直存在影响泵的正常运行, 造成振动偏大的实际情况。
消除气蚀现象的工作比较繁琐,需要经过一系列的科学演算得出结论并重新安装泵体基础高度才能使离心泵正常运行。
离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么【最新精选】
2、离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么?有何危害?应如何消除?解答要点:离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵,则泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被“气体”缚住一样,称离心泵的气缚现象;危害是使电机空转,容易烧坏电机;避免或消除的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。
当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象;汽蚀的危害是损坏泵壳,同3、刚安装好的一台离心泵,启动后出口阀已经开至最大,但不见水流出,试分析原因并采取措施使泵正常运行。
时也会使泵在工作中产生振动,损坏电机;降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。
解答要点:原因可能有两个:其一,启动前没灌泵,发生气缚现象,此时应停泵、灌泵,关闭出口阀后再启动。
其二,吸入管路被堵塞,此情况下应疏通管路后灌泵,关闭出口阀,然后启动泵。
4、试比较离心泵和往复泵的工作原理,适用范围和操作上有何异同?解答要点:工作原理:离心泵依靠旋转叶轮产生离心力,使其叶轮间形成负压,在大气压或吸入槽面压力作用下吸入液体,与此同时,被叶轮甩出的液体获得了较高的静压能及动能,再经逐渐扩大流道使部分动能转化为静压能,在出口处静压能达最大而将液体压出泵外。
往复泵是依靠泵缸内作往复运动的活塞,靠容积改变而吸液和排液。
其吸液过程都是靠压差,而排液过程,往复泵是通过活塞将机械能以辟压能的形式直接给予液体,使液体静压能提高而排液。
适用范围:离心泵适用于输送粘度不大的液体和悬浮液,流量大而扬程不太高的场合;往复泵适用输送高扬程,而流量不大的清洁液体。
操作:离心泵会发生气缚现象,故开泵前一定要灌液排汽,而往复泵无气缚现象,有自吸能力;离心泵开泵前应将出口阀关闭,以减少启动功率,而往复泵则须打开出口阀,否则会因排不出液体使压力急剧增大而损坏泵;离心泵流量调节常用出口阀,往复泵流量调节则应用旁路阀,等等。
离心泵的气缚和气蚀
离心泵的气缚和气蚀
1、从产生机理上看:
气缚是由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称气缚现象。
如果泵及吸入管路系统密封性差或吸入管安装位置不当,致使泵内吸入较多空气,由于空气密度很小,不能抛到叶轮外缘,就会堵住叶轮部分或全部流道,使排液中断。
气蚀是由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象。
2、从现象发生后看:
气缚现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。
气蚀发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
离心泵气缚原因及处理方法
离心泵气缚原因及处理方法一、离心泵气缚原因1.进口管道存在空气或其他气体;2.进口管道堵塞或阀门未完全打开;3.泵内部存在空气或其他气体;4.泵轴密封不严,漏气过多。
二、离心泵气缚处理方法1.检查进口管道是否存在空气或其他气体。
可以通过在进口管道处设置排气阀,将管道内的空气排出来。
如果排出的空气较多,需要多次排放。
2.检查进口管道是否堵塞或阀门未完全打开。
可以通过清理堵塞物或打开阀门解决问题。
3.检查泵内部是否存在空气或其他气体。
可以通过在泵体上设置排气孔,将泵内的空气排出来。
如果排出的空气较多,需要多次排放。
4.检查泵轴密封是否严密。
如果漏气回路较长,可以在轴封处设置自动补偿装置,保持压力平衡。
三、离心泵预防措施1.正确安装离心泵,并避免安装时产生过大的振动;2.定期清洗进口管道和过滤器,避免堵塞;3.定期检查泵轴密封,保证密封性;4.定期检查泵内部是否存在空气或其他气体,并及时排除。
四、离心泵维护保养1.定期更换泵内部的密封件和轴承,保证其工作正常;2.定期检查电机和泵的联接处是否松动,及时调整;3.定期清洗离心泵内部的杂质和污垢,避免堵塞。
五、离心泵故障排除1.如果离心泵不能正常启动,可以检查电源是否正常连接或电机是否损坏;2.如果离心泵出现异响或振动过大,可以检查轴承是否磨损或叶轮是否失衡;3.如果离心泵出现漏水现象,可以检查密封件是否严密或管道连接处是否松动。
六、结语以上是关于离心泵气缚原因及处理方法的详细介绍。
在使用离心泵时,需要注意预防措施,并进行定期维护保养。
当出现故障时,需要根据具体情况排除故障。
离心泵性能综合实验(化工原理实验)
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象,了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法;2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,了解转子流量计的工作原理;3、测定离心泵特性曲线,绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小,除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外,还与流体重度有关。
若离心泵启动时,泵壳内存在大量空气,则由于空气的重度远远低于液体的重度,叶轮旋转所造成的离心力也很小,导致泵入口与水池液面间的压差太小,不能把水池内液体抽压到叶轮中心,就会发生离心泵空转却送不出液体的状况,这种现象称“气缚”。
所以,离心泵若安装在液面上方时,启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时,在运转过程中也要防止外界空气大量漏入,以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体,是由于泵的叶轮旋转时,将液体抛向外沿,而中心形成真空,而贮槽液面上的压力却为大气压,因此,泵就依靠此压差将液体压入泵内,如果输送的是水,并设叶轮进口处为绝对真空,管路阻力为零,液面上为一个标准大气压,那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1,列0~0,1~1截面间柏努利方程式:0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设:01s p p H gρ-=,s H 为吸上真空高度,则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知,1p 愈小,s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时,液体就要汽化,就产生汽蚀现象,使泵无法工作,所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见,1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低,故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许,二者均是对泵的安装高度加以限制,以避免汽蚀现象发生。
水泵发生气缚和气蚀的原因
水泵发生气缚和气蚀的原因”气缚”:由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称“气缚”现象。
“气缚”现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。
为防止“气缚”现象发生,启动前应灌满液体。
“气蚀”:由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称“气蚀”现象,“气蚀”发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。
为防止“气蚀”现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。
1、离心泵气缚现象1)气缚发生原因离心泵在启动前没有灌满被输送的液体,或者是在运转过程中泵内渗入了空气,因为气体的密度小于液体的密度,产生的离心力小,无法把空气甩出去,泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被“气体”缚住一样,失去了自吸能力而无法输送液体,称作离心泵的气缚现象。
2)产生危害情况泵打不出液体来,机组产生剧烈振动,同时伴有强烈刺耳的噪音,电机空转,容易烧坏电机。
影响输送液体的效率和离心泵的正常工作。
3)预防措施集锦启动前要灌泵并使泵壳内充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。
为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内,在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。
做好壳体的密封工作,灌水的阀门不能漏水,密封性要好。
2、离心泵气蚀现象1)气蚀发生原因当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被“气体”腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。
造成汽蚀的主要原因有:(1)进口管路阻力过大或者管路过细;(2)输送介质温度过高;(3)流量过大,也就是说出口阀门开的太大;(4)安装高度过高,影响泵的吸液量;(5)选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等。
含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。
因气泡的消失产生局部真空,周围的液体就以极高的速度流向气泡中心,瞬间产生了极大的高达几万kpa的高速冲击力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到侵蚀和破坏。
泵的气蚀与气缚区别
泵的气蚀与气缚区别泵的气蚀和气缚是泵运行中产生的两种现象,它们可以归类为泵的空化现象。
在泵的正常运行中,如果出现气蚀或气缚现象,会严重影响泵的性能,甚至损坏泵。
气蚀是指流体中存在气体,当流体经过叶轮时,气体由于流体的惯性作用脱离流体,形成气泡,随着流体继续流动,气泡会向压力高的位置移动,当气泡附着在泵的叶轮或泵的进水管路等部位时,会造成部分或全部的吸入口被堵塞,使进水口形成真空区域,从而导致产生更多的气泡,泵的流量和扬程减小,并且噪音和振动加大。
气缚是指泵的进水口因为低压状况产生的气泡阻断流体进入泵内,形成“气塞”,阻碍流体的流动。
随着泵的运行,气泡会附着在泵的进水管路等部位,阻碍流体正常进入泵内,导致泵的流量和扬程降低。
气蚀和气缚都是泵出现的空化现象,在操作中这些现象一定要得到严格的控制,否则就会严重影响泵的性能和寿命。
下面我们将对气蚀和气缚进行详细的探讨。
气蚀首先从发生的原因来看,气蚀通常有以下几种情况:1、进水口设计不合理,造成进水流速太大或流动方向不合理,产生低压区;2、液体中含有气体,通常是流速变化导致气泡分离,产生气泡;3、水温过高,造成水中的气体溶解度降低,加剧气体分离的现象;4、叶轮的设计不合理,促使液体过分机械化,使得气体分离的现象加剧;5、管道设计不当,比如过多的管道弯曲、混合区设计不合理等,造成气体聚集,导致气蚀现象。
在出现气蚀的情况下,我们应该采取什么样的措施呢?下面是一些有效的应对方法:1、检查泵的供水管道和条件,确保供水度和水流足够大,同时避免管道的凸凹不平;2、进行适当的角度设计,泵的进水口设计在能将水尽量平滑地引入泵内的位置;3、适当降低泵的入口流速,以减少因为流速太大产生的气蚀情况;4、采用合适的泵型,优化泵的结构,设计其叶轮和喷嘴等零件的角度;5、在液体中添加消泡剂、降低水温,以减少气体分离的问题;6、定期维护和清洁泵的内部,保持其良好的运营状态。
气缚气缚不同于气蚀,气缚通常发生在泵的进水口,并且和泵的管路和进口密切相关。
离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么
D11. 传热速率公式q=KAΔTm中,ΔTm是指()。
A.器壁内外壁面的温度差B.器壁两侧流体对数平均温度差C.流体进出口的温度差D.器壁与流体的温度差答案:B12. 工业采用翅片状的暖气管代替圆钢管,其主要目的是()。
A. 增加热阻,减少热量损失 B. 节约钢材、增强美观 C. 增加传热面积,提高传热效果答案:C C. 冷热两种流体的热阻 D. 金属壁的热阻答案:D13. 液-液热交换过程中,热阻通常较小可以忽略不计的是()。
A. 热流体的热阻 B. 冷流体的热阻四、问答题:1. 传热有哪几种方式?各有何特点? 答案:传导、对流、辐射传导传热:是物质内部分子微观运动,是由于相邻分子在碰撞时传递振动能的结果。
也可因物质内部自由电子的转移而发生。
需要介质。
对流传热:是由流体质点发生相对位移即宏观运动而引起。
需要介质。
辐射传热:物体吸收来自外界其它物体的辐射能转化为热能。
不需要介质,可在真空中传播。
一、选择题1. 蒸发操作中,从溶液中汽化出来的蒸汽,常称为()。
B A. 生蒸汽; B. 二次蒸汽;C. 额外蒸汽2. 蒸发室内溶液的沸点()二次蒸汽的温度。
B A. 等于; B. 高于; C. 低于3. 在蒸发操作中,若使溶液在()下沸腾蒸发,可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。
A A. 减压; B. 常压; C. 加压4. 在单效蒸发中,从溶液中蒸发1kg水,通常都需要()1kg的加热蒸汽。
C A. 等于;B. 小于;C. 不少于5. 蒸发器的有效温度差是指()。
AA. 加热蒸汽温度与溶液的沸点之差;B. 加热蒸汽与二次蒸汽温度之差;C. 温度差损失6. 提高蒸发器生产强度的主要途径是增大()。
C A. 传热温度差; B. 加热蒸汽压力; C. 传热系数; D. 传热面积;7. 中央循环管式蒸发器属于()蒸发器。
A A. 自然循环; B. 强制循环; C. 膜式8. 蒸发热敏性而不易于结晶的溶液时,宜采用()蒸发器。
名词解释
一、名词解释气缚:如果离心泵动时泵壳和吸入管道内没有充满液体,泵内存在空气,由于空气的密度小于液体的密度,所产生的离心力很小,不足以形成吸上液体的需要的真空度。
此时离心泵无法正常工作。
这种现象称“汽缚”。
汽蚀:当离心泵的吸入口压强P1等于输液温度下该液体的饱和蒸汽压Pv,泵入口处液体就要沸腾汽化,形成大量汽泡沫。
汽泡随液体进入叶轮的高压区被压缩后迅速凝聚成液体,体积急剧减小,周围液体就以极高的速度冲向凝聚中心,产生几十甚至几百兆帕的局部压力。
此时液体质点的急剧冲击连续打击叶轮的金属表面,使叶片受到严重损伤。
这种现象称“汽蚀。
热传导:当物体内部或两接触的物体间有温度差时,温度较高处的分子因振动而与相邻分子碰撞,并将能量的一部分传给后者,这种能量传递方式,称为热传导。
4. 稳态传热:在传热系统中温度分布不随时间而改变的传热过程称为稳态传热。
非稳态传热:在传热系统中温度分布随时间改变的传热过程称为非稳态传热。
汽蚀余量:汽蚀余量△h是指离心泵入口处液体的静压头P1/ρg与动压头u12/2g之和超过其饱和蒸汽压头Pv/ρg的某一最小指定值,即:△h=(P1/ρg+u12/2g)-Pv/ρg6.允许吸上真空度:允许吸上真空度Hs指泵入口处压力P1可允许达到的紧高真空度。
以压头形式表示为Hs=(Pa-P1)/ρg7.热交换:两个温度不同的物体由于传热,进行热量的交换。
8、热辐射:仅因物体自身温度而发出的辐射能称为热辐射。
8.单效蒸发:原料液在一个蒸发器内被加热汽化,产生的二次蒸汽引出后冷凝或排空,不再利用。
多效蒸发:原料液在多个蒸发器内被加热汽化,只在首效采用新鲜生蒸汽,产生的二次蒸汽引出后作为下一效蒸发器的加热蒸汽,末效的二次蒸汽直接冷凝或排出。
10. 当物料中的水分活度aw湿空气的相对湿度φ之间处于不同的关系时,两者之间水的传递方向将会不同。
解湿:当aw>φ时,则物料表面附近水蒸气分压p大于湿空气中的水蒸气分压pv,水分将从湿物料向湿空气中传递,这种过程称为物料的解湿。
对于汽蚀与气缚现象的研究背景
对于汽蚀与气缚现象的研究背景离心泵在启动过程和工作过程中如果操作不当或者液体在低压区气化,则会造成气缚和气蚀现象的发生。
气蚀和空气粘结会对离心泵造成严重损坏。
今天,我们将详细了解这两种现象的原因及相应的预防措施,以避免工作中气蚀和空气粘结的发生,保证离心泵的正常高效运行。
气体粘结现象导致耐酸碱离心泵在启动前没有被输送的液体充满,或者运行时空气渗入泵内,因为气体的密度小于液体的密度,产生的离心力很小,空气无法甩出。
泵壳内流体离心运动产生的负压不足以将液体吸入泵壳。
像被“气体”束缚一样,泵失去了自吸能力,不能输送液体,这就是离心泵的气体束缚现象。
在启动耐酸碱离心泵预防措施突出显示之前,给化工泵和泵壳注入要输送的液体,启动时关闭出口阀。
为了防止倒入泵壳的液体因重力流入下罐,在泵吸入管道入口处安装了止回阀(底阀);如果泵的位置低于油箱中的液位,启动时无需泵送。
做好壳体的密封工作,灌水的阀门不能漏水,密封性要好。
气蚀现象1气蚀产生的原因当吸入泵壳的液体由于压力降低,刚好在泵的吸入口汽化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使泵壳壁像“气体”一样被腐蚀。
这种现象称为空化现象。
一.空化产生的主要原因如下:1.入口管道或细管道阻力过大;2.输送介质温度过高;3.流量过大,也就是说出口阀开得太大;4.安装高度过高,影响泵的吸液;5.选择,包括泵的选择和泵的材料选择。
二.有害条件1.化工泵的泵性能恶化,当气蚀发生时产生大量气蚀气泡。
当水中存在大量空化气泡时,水流的正常规律被破坏,叶片槽的有效流通面积减小,流向改变,能量损失增大,导致泵流量、扬程和效率迅速下降,甚至在空化严重时出现断流。
2.损坏过流部件,水泵壁面在高强度冲击力的反复作用下,金属表面产生局部变形与硬化变脆,产生金属疲劳现象,使金属破裂与剥落。
除了机械作用外,还有水体逸出的深层活性气体(如氧气)对金属的化学腐蚀和水体对金属的电化学腐蚀。
在综合作用下,泵壁首先出现麻点,然后变成蜂窝。
离心泵的气缚和气蚀
离心泵的气缚和气蚀离心泵的气敷:离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很低,旋转后产生的离心力(离心力计算公式=质量*速度平方/半径)小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。
此种现象称为气缚。
表示离心泵无自吸能力,所以必须在启动前向壳内灌满液体。
防止气敷现象在启动前向壳内灌满液体。
做好壳体的密封工作,灌水的阀门和莲蓬头不能漏水密封性要好。
离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌入的液体从泵内流出。
滤网可阻止液体中的固体吸入。
排出管路装有调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
将离心泵的吸入口置于备输送液体的液面之下,液体会自动流入泵内。
离心泵的气蚀离心泵安装高度不合理时,将导致泵进口压力过低,当进口压力降至被输送液体在该温度下对应的饱和蒸汽压时,将发生汽化,所生成的汽泡在随液体从入口向外周流动中,又因压力迅速增大而急剧冷凝,发生逆相变化,气泡瞬间溃灭。
使周围液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,使设备表面产生疲劳,发生腐蚀,这种现象称为气蚀现象。
通俗的讲,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。
气蚀现象的危害汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波,加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用,在一定时间后,可使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海面状逐步脱落;发生汽蚀时,还会发出噪声,进而使泵体震动,可能导致泵的性能下降;同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度下降,于是液体实际流量、出口压力和效率都下降,严重时可导致完全不能输出液体。
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀、气缚、现象及消除(2010-05-26 22:04:30)转载分类:设备知识标签:设备知识随笔1、离心泵运转时,液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降,在叶片入口附近的K点上,液体压力p K最低。
此后由于叶轮对液体作功,液体压力很快上升。
当叶轮叶片入口附近的压力p K小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力p v时,液体就汽化。
同时,使溶解在液体内的气体逸出。
它们形成许多汽泡。
当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。
这样,不仅阻碍液体正常流动,尤为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数个小弹头一样,连续地打击金属表面。
其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。
如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等),它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
离心泵最易发生气蚀的部位有:a.叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;d.多级泵中第一级叶轮。
提高离心泵抗气蚀性能有下列两种措施:a.提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
离心泵的气缚和气蚀
离⼼泵的⽓缚和⽓蚀离⼼泵的⽓蚀现象和⽓缚⾸先看看定义的不同:离⼼泵⼯作时,在叶轮中⼼区域产⽣真空形成低压⽽将液体吸上。
形成的低压越低,则离⼼泵的吸上能⼒越强,表现为吸上⾼度越⾼。
但是,真空区压强太低,以致于低于⽓体的饱和蒸汽压,则被吸上的液体在真空区发⽣⼤量汽化产⽣⽓泡。
含⽓泡的液体挤⼊⾼压区后急剧凝结或破裂。
因⽓泡的消失产⽣局部真空,周围的液体就以极⾼的速度流向⽓泡中⼼,瞬间产⽣了极⼤的局部冲击⼒,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到破坏。
把泵内⽓泡的形成和破裂⽽使叶轮材料受到破坏的过程,称为⽓蚀现象。
离⼼泵启动时,若泵内存有空⽓,由于空⽓密度很⼩,旋转后产⽣的离⼼⼒⼩,因⽽叶轮中⼼区所形成的低压不⾜以吸⼊液体,这样虽启动离⼼泵也不能完成输送任务,这种现象称为⽓缚。
这表⽰离⼼泵⽆⾃吸能⼒,所以离⼼泵在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。
当然若将离⼼泵的吸⼊⼝置于被输送液体的液⾯之下,液体会⾃动流⼊泵内,这是⼀种特殊情况。
离⼼泵吸⼊管路装有底阀,以防⽌启动前灌⼊的液体从泵内流出,滤⽹可以阻拦液体中的固体吸⼊⽽堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵、停泵和调节流量时使⽤。
从造成汽蚀和⽓缚的原因不同来看:⽓缚是泵体内有空⽓,⼀般发⽣在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空⽓没排净;⽽汽蚀是由于液体在⼀定的温度下达到了它的汽化压⼒,可见和输送介质,⼯况有密切的关系.造成汽蚀的主要原因有:1.进⼝管路阻⼒过⼤或者管路过细;2.输送介质温度过⾼;3.流量过⼤,也就是说出⼝阀门开的太⼤;4.安装⾼度过⾼,影响泵的吸液量;5.选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等.解决办法:1.清理进⼝管路的异物使进⼝畅通,或者增加管径的⼤⼩;2.降低输送介质的温度;3.减⼩流量;4.降低安装⾼度;5.重新选泵,或者对泵的某些部件进⾏改进,⽐如选⽤耐汽蚀材料等等.⽓缚是由于泵体内存在空⽓,是由于没有使泵体内灌满液体或者液体内所夹带的⽓体过多所造成的.泵轴的检查和跳动测量⽅法轴是⽔泵的⼀个核⼼零件,它不但⽀撑着所有套装在轴上的零部件,⽽且通过轴传递扭矩。
离心泵的气缚现象
离心泵的气缚现象离心泵是目前常用的一种水泵,具有结构简单、效率高、稳定性好等优点,在许多领域得到了广泛应用。
然而,离心泵使用过程中,有一些气缚现象容易出现,给使用者带来很多麻烦。
因此,本文将就离心泵的气缚现象作一详细的分析,帮助读者更好地了解并解决该问题。
首先,什么是离心泵的气缚现象呢?简单来说,这是由于在泵的吸入管道或者泵壳中存在气体或蒸汽,从而引起泵的负压或汽蚀现象。
具体表现为:泵的出水压力降低,流量减少,甚至完全停止运转。
在一些情况下,离心泵出现气缚还会导致泵的启动困难、噪音加大等问题,给我们的生产和生活带来很大困扰。
那么,该如何避免离心泵出现气缚呢?以下是几个值得注意的方面。
1.正确安装离心泵,注意管路设计。
我们在使用离心泵之前,必须认真考虑泵的布置位置,尽可能避开泵的冲击波,同时还要尽量减小吸入管道的长度,降低泵前负压的影响。
在泵的吸入侧加装排气阀和水封是有效方法之一。
2.加强管道清洗和维护。
随着使用时间的增长,泵的吸入管道和泵壳中会积累一定的污垢和杂质,这些都是破坏泵流动稳定的因素。
因此,定期对泵的管道和泵壳进行清洗和维护是非常必要的。
3.加装振动减缓装置。
由于离心泵的运转会带来很大的振动和冲击,这些都是引起气缚的原因之一。
我们可以通过在泵体下部加装橡胶减振垫或其他振动减缓装置,有效降低泵的振动强度。
4.调整水位和控制泵的启停。
水位过低或过高,也容易导致气缚的发生。
在使用离心泵的时候,一定要保持合理的水位,尽量不要让水位过高或者过低。
另外,我们还要注意控制泵的启停,避免频繁启停对泵造成的损害。
综上所述,离心泵的气缚现象是一个比较普遍的问题。
要解决这个问题,除了加强管道清洗和维护外,我们还需要注意管道设计、泵的安装、加装振动减缓装置、调整水位和控制泵的启停等多个方面。
只有多方面做好预防和维护,才能使离心泵更加稳定地运行,发挥长期的效益。
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离心泵汽蚀和汽缚
汽蚀:离心泵工作时,在叶轮中心区域产生真空形成低压而将液体吸上。
如果形成的低压很低,则离心泵的吸上能力越强,表现为吸上高度越高。
但是,真空区压强太低,以致于低于液体的饱和蒸汽压,则被吸上的液体在真空区发生大量汽化产生气泡。
含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。
因气泡的消失产生局部真空,周围的液体就以极高的速度流向气泡中心,瞬间产生了极大的局部冲击力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到破坏。
把泵内气泡的形成和破裂而使叶轮材料受到破坏的过程,称为气蚀现象。
汽缚:离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很小,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以吸入液体,这样虽启动离心泵也不能完成输送任务,这种现象称为气缚。
这表示离心泵无自吸能力,所以离心另在启动前必须向泵内灌满被输送的液体。
当然若将离心泵的吸入口置于被输送液体的液面之下,液体会自动流入泵内,这是一种特殊情况。
离心泵吸入管路装有底阀,以防止启动前灌入的液体从泵内流出,滤网可以阻拦液体中的固体吸入而堵塞管道和泵壳排出管路中装有的调节阀是供开泵停泵和调节流量时使用。
从造成汽蚀和气缚的原因不同来看:气缚是泵体内有空气,一般发生在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空气没排净;而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力,可见和输送介质,工况有密切的关系。
造成汽蚀的主要原因有:
1.进口管路阻力过大或者管路过细;
2.输送介质温度过高;
3.流量过大,也就是说出口阀门开的太大;
4.安装高度过高,影响泵的吸液量;
5.选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等。
解决办法:
1.清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小;
2.降低输送介质的温度;
3.减小流量;
4.降低安装高度;
5.重新选泵,或者对泵的某些部件进行改进,比如选用耐汽蚀材料等等。
气缚是由于泵体内存在空气,是由于没有使泵体内灌满液体或者液体内所夹带的气体过多所造成的。
解决办法:
1.清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小;
2.降低输送介质的温度;
3.减小流量;
4.降低安装高度;
5.重新选泵,或者对泵的某些部件进行改进,比如选用耐汽蚀材料等等。
气缚是由于泵体内存在空气,是由于没有使泵体内灌满液体或者液体内所夹带的气体过多所造成的。
使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决。