1、水泵基础知识培训水泵基础知识培训 -康迈斯技术部康迈斯技术部EFFICIENT RELIABILITY一、水泵基础知识1.什么是水泵2.水泵工作原理3.水泵分类4.离心泵的工作原理5.离心泵的构造6.离心泵的性能参数7.离心泵特性曲线8.串联与并联9.电机基础知识二、水泵选型注意事项1. 选型注意点2. 入口压力及工作压力3. NPSH(气蚀余量） 水泵的基础知识水泵的基础知识1.什么是水泵什么是水泵? ? 输送和提升液体的机器。输送和提升液体的机器。机械能机械能 动能 势能水泵的基础知识水泵的基础知识2.水泵的工作原理水泵的工作原理用吸管吸过可乐吗？用吸管吸过可乐吗？有没有想过为什么可乐能吸
2、到你有没有想过为什么可乐能吸到你的嘴里呢？的嘴里呢？这也是就是水泵的吸收原理这也是就是水泵的吸收原理.水泵的基础知识水泵的基础知识水泵的工作原理水泵的工作原理如图所示，将玻璃管的一头封住如图所示，将玻璃管的一头封住，再竖立起来，管内的水银柱升到再竖立起来，管内的水银柱升到76cm，水银柱上面变成真空。，水银柱上面变成真空。换句话说，由于大气压的作用，换句话说，由于大气压的作用，水银被推上水银被推上76cm。 和这个试验一样和这个试验一样, ,在液体里立起管道在液体里立起管道, , 把管道内的把管道内的空气抽出空气抽出, ,使其变成真空。那么使其变成真空。那么, ,液体就会被抽上来。液体就会被抽
3、上来。水泵的基础知识水泵的基础知识3.水泵的分类水泵的分类按其作用原理可分为：按其作用原理可分为：叶片式水泵叶片式水泵容积式水泵容积式水泵其它类型的水泵其它类型的水泵KOLMEKS水泵都是离心泵，属于叶片式水泵。水泵的基础知识水泵的基础知识3.水泵的分类水泵的分类叶 片 式 水叶 片 式 水泵泵轴流泵轴流泵离心泵离心泵混流泵混流泵按被输送液体性质按被输送液体性质分分按吸入方式分按吸入方式分按叶轮数目分按叶轮数目分水泵水泵油泵油泵杂质泵杂质泵单吸泵单吸泵双吸泵双吸泵单级泵单级泵多级泵多级泵按安装方式分按安装方式分卧式泵卧式泵立式泵立式泵水泵的基础知识水泵的基础知识4.离心泵的工作原理离心泵的工作
4、原理离心泵所以能把水送出去是由于离心泵所以能把水送出去是由于离心力离心力的作用的作用. .水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空水泵在工作前，泵体和进水管必须罐满水形成真空状状 态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，态，当叶轮快速转动时，叶片促使水很快旋转，旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的旋转着的水在离心力的作用下从叶轮中飞去，泵内的水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域水被抛出后，叶轮的中心部分形成真空区域. .水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了水在大气压力（或水压）的作用下通过管网压到了进水管内进水管内. .这样循环不已，就可以实现连续抽水这样循环不已，就
5、可以实现连续抽水. . 水泵的基础知识水泵的基础知识5.离心泵的构造离心泵的构造离心泵的主要部件包括：离心泵的主要部件包括：u叶轮叶轮u泵体泵体u轴封装置轴封装置水泵的基础知识水泵的基础知识5.1离心泵的构造离心泵的构造叶轮叶轮叶轮分为：开式叶轮、半开式叶轮、闭式叶轮分为：开式叶轮、半开式叶轮、闭式叶轮叶轮T开式叶轮：无前后盖板的叶轮叫开式叶轮。开式叶轮：无前后盖板的叶轮叫开式叶轮。T半开式叶轮：只有一片盖板的叶轮，叫半开式叶半开式叶轮：只有一片盖板的叶轮，叫半开式叶轮。轮。T闭式叶轮：由前盖板、后盖板、叶片组成的叶轮闭式叶轮：由前盖板、后盖板、叶片组成的叶轮叫闭式叶轮。叫闭式叶轮。 水泵的基
6、础知识水泵的基础知识5.1 离心泵的构造离心泵的构造叶轮叶轮开式叶开式叶轮轮半开式叶半开式叶轮轮闭式叶轮闭式叶轮水泵的基础知识水泵的基础知识5.2 离心泵的构造离心泵的构造泵壳泵壳泵壳亦称为蜗壳或泵体，构造为蜗牛壳形泵壳亦称为蜗壳或泵体，构造为蜗牛壳形，其作用是将叶轮封闭在一定空间内，汇，其作用是将叶轮封闭在一定空间内，汇集引导液体的运动，并将液体的大部分动集引导液体的运动，并将液体的大部分动能转化为静压能。能转化为静压能。导轮蜗壳叶轮水泵的基础知识水泵的基础知识5.3 离心泵的构造轴封装置离心泵的构造轴封装置轴封的作用轴封的作用轴封是阻止泵体中的液体沿轴流到泵外，轴封是阻止泵体中的液体沿轴流
7、到泵外，过去用的轴封多数是填料密封，现在基本过去用的轴封多数是填料密封，现在基本上采用机械密封。上采用机械密封。水泵的基础知识水泵的基础知识5.3 离心泵的构造轴封装置离心泵的构造轴封装置机械密封机械密封机械密封是由两个和轴垂直的相对运动的密机械密封是由两个和轴垂直的相对运动的密封端面进行密封的，所以也叫端面密封。端封端面进行密封的，所以也叫端面密封。端面密封是由动环、静环组成。一般制造的两面密封是由动环、静环组成。一般制造的两个环的材质硬度不同，一个材料的硬度低，个环的材质硬度不同，一个材料的硬度低，如石墨；另一个材料的硬度高，如陶瓷。通如石墨；另一个材料的硬度高，如陶瓷。通过弹簧的弹力使两
8、环紧密接触，运行的两环过弹簧的弹力使两环紧密接触，运行的两环间形成一层很薄的液膜，这层液膜起到平衡间形成一层很薄的液膜，这层液膜起到平衡压力，润滑端面的作用。压力，润滑端面的作用。水泵的基础知识水泵的基础知识5.3 离心泵的构造轴封装置离心泵的构造轴封装置机械密封机械密封机机 械械 密密 封封ABCDO环环(二级密二级密封封)动环动环(主要密封主要密封)弹簧弹簧O环环(二级密封二级密封)橡胶块橡胶块(二级密封二级密封)A.动环 (随着泵轴转动)B.静环 (固定在泵腔内)C.二级密封(橡胶)D.弹簧水泵的基础知识水泵的基础知识5.3 离心泵的构造轴封装置离心泵的构造轴封装置机械密封机械密封T与填
9、料密封的区别是：不必定时的去维护，与填料密封的区别是：不必定时的去维护，几乎没有泄漏。使用中，最影响机械密封寿几乎没有泄漏。使用中，最影响机械密封寿命的是干转和水中含有硬质颗粒。命的是干转和水中含有硬质颗粒。T常用的机械密封：石墨常用的机械密封：石墨/ /陶瓷陶瓷 石墨石墨/碳化碳化硅硅 碳化硅碳化硅/ /碳化硅碳化硅 石墨石墨/ /铬合金铬合金 石墨石墨/ /碳化钨碳化钨 水泵的基础知识水泵的基础知识6. 离心泵的性能参数离心泵的性能参数6.1 6.1 流量流量Q: : 泵在单位时间内排出的液体体积，亦称为送泵在单位时间内排出的液体体积，亦称为送液能力，单位为液能力，单位为m3/h和和L/S
10、. 泵的流量与其结构、尺寸（叶轮直径和宽度）泵的流量与其结构、尺寸（叶轮直径和宽度）、转速、管路情况有关。、转速、管路情况有关。P 1L/S=3.6 m3/h水泵的基础知识水泵的基础知识6. 离心泵的性能参数离心泵的性能参数6.2 6.2 扬程扬程H: : 水泵所输送的单位的流体从进口到出口的能量增值，水泵所输送的单位的流体从进口到出口的能量增值，也就是单位重量的流体通过泵所获得的有效能量。通俗也就是单位重量的流体通过泵所获得的有效能量。通俗的讲的讲:克服阻力的能力及提升液体的高度称扬程或压头。克服阻力的能力及提升液体的高度称扬程或压头。常用的单位为：常用的单位为：mH2O或或m. 扬程与泵的
11、结构尺寸、转速、流量等有关。对于一定扬程与泵的结构尺寸、转速、流量等有关。对于一定的泵和转速，扬程与流量间有一定的关系。的泵和转速，扬程与流量间有一定的关系。 H=P出口出口P进口进口 P出口：水泵出口压力出口：水泵出口压力 P出口：水泵进口压力出口：水泵进口压力水泵的基础知识水泵的基础知识6. 离心泵的性能参数离心泵的性能参数6.3 6.3 轴功率轴功率N轴轴: : 是指泵轴转动时所需要的功率，亦即电机提供的功率是指泵轴转动时所需要的功率，亦即电机提供的功率，单位，单位KW. 由于能量损失（容积损失、机械损失、水力由于能量损失（容积损失、机械损失、水力损失），轴功率必大于有效功率。损失），轴
12、功率必大于有效功率。6.4 6.4 有效功率有效功率N有有: : 除去机械本身的能量损失外，由于泵的运转而使液除去机械本身的能量损失外，由于泵的运转而使液体实际获得的功率叫有效功率。体实际获得的功率叫有效功率。 N有有QH/367 KW Q:泵的体积流量泵的体积流量 m3/h H:扬程扬程 m水泵的基础知识水泵的基础知识6. 离心泵的性能参数离心泵的性能参数6.5 6.5 水泵的效率水泵的效率p: : 泵的效率为有效功率与轴功率之泵的效率为有效功率与轴功率之比，以比，以p表表示示。6.6 6.6 总效率总效率T : : T p m m：电机效率，电机效率，水泵的基础知识水泵的基础知识7. 离心
13、泵的特性曲线离心泵的特性曲线 将离心泵的流量、将离心泵的流量、扬程、轴功率、效扬程、轴功率、效率等基本性能参数率等基本性能参数之间的关系绘成曲之间的关系绘成曲线，叫离心泵的特线，叫离心泵的特性曲线。性曲线。流量、扬程曲线叶轮直径必需气蚀余量曲线效率曲线轴功率曲线水泵的基础知识水泵的基础知识8.离心泵的串联和并联离心泵的串联和并联8.1串联串联 将多台离心泵的进出口依次联接起来，称为将多台离心泵的进出口依次联接起来，称为离心泵的串联。离心泵的串联。两台泵串联运转 两台泵串联时理论流量、扬程曲线水泵的基础知识水泵的基础知识离心泵的串联离心泵的串联 当单台泵达不到压头要求时，可以采用串联组合。两台完
14、全相同的当单台泵达不到压头要求时，可以采用串联组合。两台完全相同的离心泵串联，从理论上讲，在同样的流量下，其提供的扬程应为单台离心泵串联，从理论上讲，在同样的流量下，其提供的扬程应为单台水泵的两倍。水泵的两倍。 但在实际使用时串联的操作流量和压头由工作点决定，串联后流量但在实际使用时串联的操作流量和压头由工作点决定，串联后流量亦有所增加，但压头低于单台泵压头的两倍。（如下图所示）亦有所增加，但压头低于单台泵压头的两倍。（如下图所示）QHH1Q串H串2水泵的基础知识水泵的基础知识8.2 离心泵的并联离心泵的并联 将多台水泵的出口管线合成一根，称为离心将多台水泵的出口管线合成一根，称为离心泵的并联
15、。泵的并联。两台泵并联运转 两台泵并联时理论流量、扬程曲线 水泵的基础知识水泵的基础知识离心泵的并联离心泵的并联 当单台泵流量达不到要求时，可以采用并联组合。两台相同的离心当单台泵流量达不到要求时，可以采用并联组合。两台相同的离心泵并联，理论上讲在同样的压头下，其提供的流量应为单泵的两倍。泵并联，理论上讲在同样的压头下，其提供的流量应为单泵的两倍。 但在实际使用时，并联泵的实际流量和压头由工作点决定，并联后但在实际使用时，并联泵的实际流量和压头由工作点决定，并联后压头有所增加，但流量低于单泵流量的两倍。压头有所增加，但流量低于单泵流量的两倍。Q并H并2QHQH1水泵的基础知识水泵的基础知识9.
16、电机的基础知识电机的基础知识 水泵所配的电机一般为三相异步电机，在水泵所配的电机一般为三相异步电机，在选电机时就要注意三个参数。即：功率、防选电机时就要注意三个参数。即：功率、防护等级、绝缘等级。护等级、绝缘等级。水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.19.1电机功率电机功率常用的电机功率如下表所示：常用的电机功率如下表所示：0.37kw5.5kw45kw250kw0.55kw7.5kw55kw315kw0.75kw11kw75kw355kw1.1kw15kw90kw400kw1.5kw18.5kw110kw450kw2.2kw22kw132kw500kw3kw30k
17、w160kw560kw4kw37kw200kw630kw(注：400KW以上通常考虑高压电机)水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.29.2防护等级防护等级u电机的防护等级是指电机防尘和防水的等级！电机的防护等级是指电机防尘和防水的等级！u电机的防护等级即表示电机接线盒密封性的电机的防护等级即表示电机接线盒密封性的 好坏，以防电机接线盒因潮湿、灰尘或进水好坏，以防电机接线盒因潮湿、灰尘或进水 而短路而短路. .uKOLMEKS水泵的防护等级：水泵的防护等级： IP54、IP55uIP前一个数字表示防尘等级前一个数字表示防尘等级. . IP后一个数表示防水等级后一个数表
18、示防水等级. .水泵的基础知识水泵的基础知识IP防尘防水等级防尘防水等级防尘等级（第一个防尘等级（第一个表示）表示） 防水等级（第二个防水等级（第二个表示）表示）0：没有保护：没有保护 0：没有保护：没有保护1：防止大的固体侵入：防止大的固体侵入1：水滴滴入到外壳无影响：水滴滴入到外壳无影响2：防止中等大小的固体侵：防止中等大小的固体侵入入 2：当外壳倾斜到：当外壳倾斜到15度时，水滴滴入度时，水滴滴入到外壳无影响到外壳无影响3：防止小固体侵入：防止小固体侵入 3：水或雨水从：水或雨水从60度角落到外壳上无度角落到外壳上无影响影响 4：防止物体大于：防止物体大于1mm的固的固体进入体进入4：液
19、体由任何方向泼到外壳没有伤：液体由任何方向泼到外壳没有伤害影响害影响 5：防止有害的粉尘堆积：防止有害的粉尘堆积 5：用水冲洗无任何伤害：用水冲洗无任何伤害 6：完全防止粉尘进入：完全防止粉尘进入 6：可用于船舱内的环境：可用于船舱内的环境7：可于短时间内耐浸水（：可于短时间内耐浸水（1m） 8：于一定压力下长时间浸水：于一定压力下长时间浸水9.电机的基础知识电机的基础知识水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.3 9.3 绝缘等级绝缘等级u电机的使用寿命在很电机的使用寿命在很大程度上取决于绝缘材大程度上取决于绝缘材料的性能，电机在正常料的性能，电机在正常运行条件下所允
20、许的最运行条件下所允许的最大温升等大温升等 级称级称 为耐热为耐热等级，即绝缘等级。国等级，即绝缘等级。国产品牌大多都是采用产品牌大多都是采用B B级。级。KOLMEKSKOLMEKS电机都是自电机都是自己工厂生产的。绝缘等己工厂生产的。绝缘等级：级：F F级。级。水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.4 9.4 电机启动方式电机启动方式u直接启动：利用开关或闸刀直接将电机接到具有直接启动：利用开关或闸刀直接将电机接到具有额定电压的电源上。额定电压的电源上。此种方式接线简单，但启动电流较大，使线路电压此种方式接线简单，但启动电流较大，使线路电压下降，容易影响相邻电器的
21、正常工作。当电机功率下降，容易影响相邻电器的正常工作。当电机功率小于小于4 Kw4 Kw时，一般采用直接启动。时，一般采用直接启动。水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.4 9.4 电机启动方式电机启动方式u降压启动：降压启动：u星三角星三角( (Y Y- -) )接换启动接换启动在启动时把定子绕组每项电压降到在启动时把定子绕组每项电压降到220V,220V,正常工正常工作时电压为作时电压为380V,380V,降压启动时电流为直接启动时降压启动时电流为直接启动时的的1/31/3，但启动扭矩也降为，但启动扭矩也降为1/31/3，因此此种启动方，因此此种启动方式只适合于轻
22、载或空载启动。这种启动器体积式只适合于轻载或空载启动。这种启动器体积小，成本低，稳定可靠。目前小，成本低，稳定可靠。目前4-110kw4-110kw异步电机都异步电机都已经设计成三角形连接。应用非常广泛。已经设计成三角形连接。应用非常广泛。水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.4 9.4 电机启动方式电机启动方式u降压启动：降压启动：u自耦降压启动自耦降压启动利用自耦变压器降低电机负载启动过程中的端利用自耦变压器降低电机负载启动过程中的端电压，进行启动的方式；适用于容量较大或正电压，进行启动的方式；适用于容量较大或正常运行时连成星形，不能采用星三角接换启动常运行时连成
23、星形，不能采用星三角接换启动的三相异步电动机。的三相异步电动机。u软启动软启动利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特性下平滑启动，又能降低对电网的冲击性下平滑启动，又能降低对电网的冲击水泵的基础知识水泵的基础知识9.电机的基础知识电机的基础知识9.4 9.4 电机启动方式电机启动方式u降压启动：降压启动：u自耦降压启动自耦降压启动利用自耦变压器降低电机负载启动过程中的端利用自耦变压器降低电机负载启动过程中的端电压，进行启动的方式；适用于容量较大或正电压，进行启动的方式；适用于容量较大或正常运行时连成星形，不能采用星三角接换启动常运行时连成星形，不能采用
24、星三角接换启动的三相异步电动机。的三相异步电动机。u软启动软启动利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特利用软启动器，保证电机在负载要求的启动特性下平滑启动，又能降低对电网的冲击性下平滑启动，又能降低对电网的冲击 第二部分第二部分水泵选型注意事项水泵选型注意事项 二、水泵选型流程及注意点2.1 了解水泵应用环境和系统；2.2 水泵的流量、扬程等参数；2.3 选用水泵类型（端吸、双吸、立式、 卧式）2.4 对于水泵有什么特殊要求？如材质等；2.5 水泵的进口压力，工作压力等要了解清楚；1.1 了解水泵应用环境和系统建筑领域：供水增压泵，空调循环泵（冷冻泵、冷却泵），热水循环泵，补水泵，消防泵（喷
25、淋泵、消火栓泵），污水泵等工业领域：工艺流程泵，冷却系统循环泵，消防泵，空调泵等等1.2水泵的流量、扬程等参数在选型的时候，流量、扬程等参数是必不可少的，我们首先要注意这些参数的单位，比如常用的m3/h和l/s之间的转换（1l/s3.6 m3/h）。还有要注意的一个参数是气蚀余量NPSH,通常在介质温度大于60的时候需要考虑气蚀余量。1.3水泵类型（端吸、双吸、立式、卧式）考虑到安装的环境不同，管路的排布也都不一样，所以要按客户要求选择水泵类型1.4 对于水泵有什么特殊要求？材质等由于水泵所泵介质不同（尤其工业领域），因而有时会对材质有特殊的要求，所以在选择水泵的时候材质等也是很重要的因素。1
26、.5 水泵的进口压力，工作压力 进口压力a.水泵位置b.水系统高度c.冷却塔的安装位置冷冻泵入口压力（202) 488m冷却泵入口压力（72） 436m 工作压力入口压力HmaxPmax88m70160m160即PN16NPSH43讲解目录讲解目录1) 气蚀余量概念气蚀余量概念2）水泵扬程计算水泵扬程计算3) 蒸汽压力蒸汽压力3) 闪发现象闪发现象4) 实际汽蚀余量值实际汽蚀余量值/ /NPSHA NPSHA 与与 设计汽蚀余量值设计汽蚀余量值/ /NPSHRNPSHR 5) 实际汽蚀余量实际汽蚀余量/ /NPSHANPSHA的计算的计算6) 汽蚀现象汽蚀现象7) 汽蚀汽蚀的危害的危害 8)
27、如何防止和消除汽蚀如何防止和消除汽蚀NPSH摘要摘要NPSH44气蚀余量气蚀余量指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和指水泵进口处，单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富裕能量。蒸汽压力的富裕能量。NPSH概念概念NPSH45汽蚀汽蚀的现象和危害的现象和危害： a a 设备产生设备产生振动振动； b b) ) 增加增加噪音噪音( (象小石子穿过水泵的声音象小石子穿过水泵的声音) )。 c) c) 轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低。 d d) ) 严重的汽蚀会产生很强的噪音，并缩短水泵的使用寿命严重的汽蚀会产生很强的噪音，并缩短水泵的使用寿命。
28、e) e) 叶轮上留下打击状的坑叶轮上留下打击状的坑； f) f) 估算来讲，损失最大占设计扬程的估算来讲，损失最大占设计扬程的3%3%。 g) g) 对于多级水泵对于多级水泵, , 汽蚀只会对第一级叶轮产生影响汽蚀只会对第一级叶轮产生影响。NPSH现象和危害现象和危害NPSH46水泵发生气蚀后叶轮现象水泵发生气蚀后叶轮现象NPSH现象现象NPSH47水泵发生气蚀后叶轮现象水泵发生气蚀后叶轮现象-时间长严重者时间长严重者NPSH现象现象NPSH48叶片正面叶片正面叶片背面叶片背面管路压力线管路压力线绝对压力零线绝对压力零线相对压力零线相对压力零线压力最低点压力最低点NPSH原理原理NPSH49
29、2 2. .蒸汽压力蒸汽压力任何液体在冰点以上的不同的温度都对应不同的蒸汽压力任何液体在冰点以上的不同的温度都对应不同的蒸汽压力。如果作用在液如果作用在液体上的压力低于其饱和蒸汽压力，那么液体就会沸腾体上的压力低于其饱和蒸汽压力，那么液体就会沸腾: :- - 水在海平面的沸腾温度是水在海平面的沸腾温度是1001000 0C C ，因为此时海水的蒸汽压力就是因为此时海水的蒸汽压力就是 大气压力大气压力 (1.01325 (1.01325 bar)bar)。- - 在在 2000 2000米高度上，大气压力只有米高度上，大气压力只有0.8 0.8 bar bar ，因此水的蒸发温度也因此水的蒸发温
30、度也 相应降低，在该蒸汽压力下水的沸腾温度为相应降低，在该蒸汽压力下水的沸腾温度为93930 0C C。所以：所以：随着海拔高度的增加，水泵在相同流量下的吸入水头会减少随着海拔高度的增加，水泵在相同流量下的吸入水头会减少。NPSH具具体体原理原理NPSH503.闪发现象闪发现象如果水泵吸入端蒸发压力低于液体在该温度下的蒸发压力，液体就会汽化（我如果水泵吸入端蒸发压力低于液体在该温度下的蒸发压力，液体就会汽化（我们称它为们称它为“闪发闪发”）当水泵在没有考虑液体汽化防范措施的情况下，闪发现象会阻塞部分或全部的当水泵在没有考虑液体汽化防范措施的情况下，闪发现象会阻塞部分或全部的液体流入水泵。液体流
31、入水泵。对于任何水泵系统水泵的入口总是存在绝对的压力。水泵入口端压力的减少主对于任何水泵系统水泵的入口总是存在绝对的压力。水泵入口端压力的减少主要是由于静态海拔高度，要是由于静态海拔高度，摩擦损失，流体紊流干扰，液体流动的能量损耗。而水泵内部的压力下降主要摩擦损失，流体紊流干扰，液体流动的能量损耗。而水泵内部的压力下降主要是由于液体在叶轮入口是由于液体在叶轮入口处流动速度的增加以及发生在叶轮泄压孔表面上的冲击损失。处流动速度的增加以及发生在叶轮泄压孔表面上的冲击损失。为防止闪发现象的发生，水泵入口端的正压力至少要等于液体的蒸汽压力加一为防止闪发现象的发生，水泵入口端的正压力至少要等于液体的蒸汽
32、压力加一个余量个余量。汽蚀余量随入口压力（包括入口端的动压头）和液体的蒸汽压力所对应的扬程汽蚀余量随入口压力（包括入口端的动压头）和液体的蒸汽压力所对应的扬程不同而不同。不同而不同。NPSH原理原理NPSH514.4.两种汽蚀余量的含义：两种汽蚀余量的含义：实际汽蚀余量实际汽蚀余量 ( (简称简称NPSHA)NPSHA)是指在现场条件下的汽蚀余量。它可也是指在现场条件下的汽蚀余量。它可也根据系统的设计图根据系统的设计图纸计算出来。纸计算出来。 设计汽蚀余量设计汽蚀余量 ( (简称简称NPSHR)NPSHR)是指水泵的一个特性数据，它是由水泵是指水泵的一个特性数据，它是由水泵制造厂商提供的。该数
33、制造厂商提供的。该数值在水泵的性能图表中值在水泵的性能图表中已经被已经被标示出来。标示出来。 为保证系统的安全运行为保证系统的安全运行：实际汽蚀余量值（实际汽蚀余量值（NPSHANPSHA）必须必须 要要 高于高于 设计汽蚀余量值设计汽蚀余量值( (NPSHR)NPSHR)。 即：即：NPSHA NPSHR+0.5NPSHA NPSHR+0.5NPSH具体含义具体含义NPSH525.5.实际汽蚀余量实际汽蚀余量（NPSHA)NPSHA)的计算公式的计算公式 NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp Hvp) Hvp)其中：其中：Hp = Hp = 水泵
34、入口处液体表面的绝对压力水泵入口处液体表面的绝对压力 ( (m)m)Hz = Hz = 液体距离水泵中心线的静态高差液体距离水泵中心线的静态高差 ( (m) m) 注注: : 对于立式水泵对于立式水泵 以第一级叶轮的中心线为准。以第一级叶轮的中心线为准。Hf = Hf = 管路系统入口处摩擦和入口损失包括动压头。管路系统入口处摩擦和入口损失包括动压头。( (m)m)Hvp = Hvp = 在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。 ( (m)m)如果如果NPSHANPSHA数值数值很小很小，建议选择建议选择： 更大一些型号的水泵或转速更慢一些的更大一些型号的水泵或转速更慢
35、一些的水泵。水泵。NPSH计算公式计算公式NPSH53NPSH影响因素影响因素影响影响NPSH的因素：的因素：1、水泵本身、水泵本身NPSHR转速、型号转速、型号2、现场吸水高度、现场吸水高度3、海拔影响大气压、海拔影响大气压4、温度影响饱和蒸汽压、温度影响饱和蒸汽压NPSH54Hvp = Hvp = 在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。 ( (m)m)对照表对照表NPSH影响因素影响因素温度液体蒸汽压力液体蒸汽压力200.20 m300.40 m400.70m501.20 m601.90m703.10 m804.70m907.10m10010.30m11014.7
36、0 m12020.50 mNPSH55大气压海拔对照表大气压海拔对照表海拔高度海拔高度(m)大气压大气压(mWC)010,3320010,094009,866009,618009,3910009,1612008,9314008,7016008,48海拔高度海拔高度(m)大气压大气压(mWC)18008,2620008,0922007,8824007,6926007,5028007,3530007,2040006,2850005,50NPSH影响因素影响因素NPSH56水水 泵泵 扬扬 程程 计计 算算总 压 头 总 静 压 头摩擦阻力动压头静态吸入压头静态流出压头水泵水源位于水泵下方NPSHN
37、PSH57水水 泵泵 扬扬 程程 计计 算算总 压 头 总 静 压 头摩擦阻力动压头静态吸入压头静态流出压头水泵水源位于水泵上方NPSH58水 泵大气压力90度5 m正正 吸吸 入入 水水 头头 NPSHA NPSHA 计计 算算Hz = 5 mHz = 5 mHfHf = 1.5m( = 1.5m(摩擦阻力损失）摩擦阻力损失）HpHp = 1.01325bar ( = 1.01325bar (大气压力）大气压力）= 10.7= 10.7m m HvpHvp = 0.7011bar(90 = 0.7011bar(90o oC C蒸汽压力蒸汽压力)=7.4)=7.4m mNPSHA = (Hz-
38、NPSHA = (Hz-HfHf) +() +(HpHp - -HvpHvp) ) = (5-1.5)+(10.7-7.4) = (5-1.5)+(10.7-7.4) = 6.8 m = 6.8 mNPSH59水 泵大气压力90度0.5m负负 吸吸 入入 水水 头头 NPSHA NPSHA 计计 算算Hz = -0.5 m ; Hf = 1.5m(Hz = -0.5 m ; Hf = 1.5m(摩擦阻力损失）摩擦阻力损失）; ; Hp = 1.01325bar (Hp = 1.01325bar (大气压力）大气压力）= 10.7= 10.7m ;m ; Hvp = 0.7011bar(90 H
39、vp = 0.7011bar(90o oC C蒸汽压力蒸汽压力)= 7.4)= 7.4m m 。NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (-0.5-1.5)+(10.7-7.4)NPSHA = (Hz-Hf) +(Hp -Hvp) = (-0.5-1.5)+(10.7-7.4) = 1.3 m = 1.3 mNPSH606.6.汽蚀现象汽蚀现象如果系统中的实际汽蚀余量（如果系统中的实际汽蚀余量（NPSHANPSHA）不足不足 : : 液体在叶轮卸压孔处的汽化压力小于输送介质的汽化压力，则液液体在叶轮卸压孔处的汽化压力小于输送介质的汽化压力，则液体可能会在卸压孔处汽化。这会导致
40、输送介质在水泵入口端的细小气体可能会在卸压孔处汽化。这会导致输送介质在水泵入口端的细小气泡的迅速增长。在到达高压地区时发生破裂。泡的迅速增长。在到达高压地区时发生破裂。( (气泡形成到爆裂的整个气泡形成到爆裂的整个过程叫汽蚀过程叫汽蚀) ) 实际上，所有的溶液中都存在少量的气体。液体压力的减少或温实际上，所有的溶液中都存在少量的气体。液体压力的减少或温度的增加都可能使这些气体被释放出出来，使得液体汽化。这些气泡度的增加都可能使这些气体被释放出出来，使得液体汽化。这些气泡的形成与爆裂的过程的形成与爆裂的过程都都是瞬间发生的，这会造成液体瞬间对水泵叶轮是瞬间发生的，这会造成液体瞬间对水泵叶轮叶片的
41、极度撞击，使得叶轮的金属小片小片的脱落，留下象被凿子凿叶片的极度撞击，使得叶轮的金属小片小片的脱落，留下象被凿子凿掉一样的痕迹。掉一样的痕迹。蜂窝状是叶轮被严重汽蜂窝状是叶轮被严重汽蚀蚀的典型现象。的典型现象。 汽蚀过程相态的变化汽蚀过程相态的变化： 从液态到气态（气泡的形成过程），从液态到气态（气泡的形成过程）， 再从气态回到液态（气泡长成到爆裂的过程再从气态回到液态（气泡长成到爆裂的过程）。NPSHNPSH618.8.如何防止和消除汽蚀如何防止和消除汽蚀: : a) a) 根据系统设备分布情况计算根据系统设备分布情况计算NPSHANPSHA值，将设备值，将设备NPSHR NPSHR 值与其值与其 相比较，确保相比较，确保 NPSHA NPSHR+0.5mHNPSHA NPSHR+0.5mH2 2O O ； b) b) 如果如果NPSHANPSHA数值数值很小很小，选择更大一些型号的水泵或转选择更大一些型号的水泵或转速更慢一些的速更慢一些的水泵。水泵。NPSH防止防止
