水泵的汽蚀余量

离心泵的吸水性能通常是用允许吸上真空高度来衡量的°Hs值越大，说明水泵的吸水性能越好，或者说，抗汽蚀性能越好。但是，对于轴流泵、大型混流泵和热水锅炉给水泵等，其安装高度通常是负值，叶轮常须安在最低水面下，对于这类泵通常采用“汽蚀余量”来衡量它们的吸水性能。水泵的汽蚀余量水泵汽蚀余量是指在水泵进口断面，单位质量的液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量相应的水头，用Ah表示。如图5一1所示，列出吸水面0-0至泵进口1-1断面的能量相应的水头方程，忽略吸水池的行进流速，得叽=鱼尹-尙-£兀 (5H式(5-14)即为水泵汽蚀余量的计算表达式。从该式可以看出，水泵进口的汽蚀余量的大小与吸水池表面压力pa、被抽液体的饱和蒸汽压力Pva、水泵的安装声度Hss以及吸水管路系统的阻力损失Ehs有关。从式(5.14)可以看出，在Hss及吸水管路系统保持不变的情况下，Aha随水泵安装地点海拔高程和被吸液体温度的升高以及流量Q的增加而减小，水泵发生汽蚀的可能性增大;在pa、Pva及Q保持不变的情况下，Aha与水泵的安装高度Hss和吸水管路系统密切相关，Hss越大，即水泵安装得越高，Aha越小，水泵发生汽蚀的可能性也就越大，吸水管路系统的阻力损失系数越大，将引起阻力损失的增大，从而也使Aha减小。临界水泵汽蚀余量在工程实际中，常常会遇到下面的情况：在某一装置中运行的水泵发生汽浊，但在装置条件完全相同的使用条件下更换另一型号的泵，就不发生汽蚀。这说明泵在运行中是否发生汽蚀与水泵本身的汽蚀性能有关，水泵本身的汽蚀性目通常用临界汽蚀余量Ah来描述。

临界汽蚀余量是仅表示水泵本身汽蚀性能而与水泵装置的吸八条件无关的参数。它是指叶轮内压力最低点’点的压力刚好等于所输送永流水温下的饱和蒸气压力时的汽蚀余量，其实质是水泵进口处的水在流到叶轮内压力最低点，压力下降为饱和蒸气压力时的能量损失相应的水头损失。如图5-1所示，列水泵进口1-1断面到叶轮叶片进口前o-0断面水流几何意义的能量方程式中叶P.,•水宪逋口1-1斷也和（H＞晰面的塑对甩力幻.C：—水来进口IJ斷面押40斷面半均洗連水头（mAh治“——从水泵进口"斷面初斷面的木头拊尖伽爲则0-0断面刮叶片谨口蒂后压力最际虫所在k-fr断面的相炒运动几何蛊兒百能晁方程（fRCTti面也監嬴度和同A则(5-lf肌 Wnii；Pk«L(5-lff}g2g~2g~pg42-g相对逮厦和同岗速度；C5-L7)!■ie=从水握进口0X1断面利k-k断面的水头捉失C5-L7)!■ie=由于0-0斷面与卜上断面距髀很近.可以迁很认徇「=叭.而猗境•代人上式咖式（5一19）表示水泵进口断面的总能量与々点压头之间的差值被用来维持液流从泵进口到叶轮进口运动所必需的动能和克服流动过程中的水力损失。如果叶轮内最低压力点的压力pk降低到汽化压力pva时,即k点发生汽蚀时，则该式变为

式(5-20)表示水流到达K点后，压力pk正好等于其饱和蒸汽压力pva,也就是当叶轮内最低压力点的压力pk等于汽化压力pva时，水泵进口的超过饱和蒸汽压力的余量全部被消耗在水泵进口和’点之间，此时的水泵进口断面的汽蚀余量，就是临界汽蚀余量Ahc则Mu-严半*丄¥ (5-21)式(5—21)即为临界汽蚀余量的理论计算公式，又称泵的汽蚀基本方程。目前，由于式中的压降系数岸和A还无法用理论计算的方法樗到，所以临界汽蚀余量也就不能用计算的方法来确定，故Ahc需通过泵的汽蚀性能试验确定。式(5—21)表明了当叶轮内最低压力点的压力pk等于饱和蒸汽压pva时，水泵进口所需的超过饱和蒸汽压力的最小富裕能量相应的水头。当水泵进口具有的超过饱和蒸气压力的富裕能量相应的水头大于Ahc时，水泵运行时就不会发生汽蚀，否则就会发生汽蚀。因此，临界汽蚀余量是水泵能否发生汽蚀的判别条件。从式(5-21)可以看出，Ahc的大小只与水泵进口部分的结构和流动特性有关，而与水泵的吸人装置特性无关。它表示的是泵本身抗汽蚀的能力。在流量和转速相同的条件下，Ahc越小的泵，为了使其不发生汽蚀，泵进口断面所需要的能量就越小，因此，该泵的抗汽蚀能力也就越强。允许汽蚀余量允许汽蚀余量是将临界汽蚀余量适当加大以保证水泵运行时不发生汽蚀的汽蚀余量，用符号Hsv或Ah表示，即Ah=AhC+K(5-22)式中k——安全余量值，一般取0.3m应当注意，Ah和Ahc—样，也是由水泵本身特性决定的汽蚀参数，在泵的流量和转速相同的情况下，△h数值越小，则表明泵的抗汽蚀性目B越好。要使水泵在运行中不发生汽蚀，水泵进口的汽蚀余量A'。应该大于等于相应流量下的允许汽蚀余量Ah。即△ha三Ah(5-23)把式(5-6)代人式(5-14)可得上式表明，水泵进口吸上真空度越大，水泵的汽蚀余量就越小，泵内就越易发生汽蚀。要保证水泵运行不发生汽蚀，必须使△ha^Ah或HsaWHs，因此，当被抽升液体种类、温度和泵进口平均流速相同