泵的參數(shù)介紹

2013-10-31

泵的參數(shù)包括泵的流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、功率（效率）及汽蝕余量。
1.  流量
      泵的流量有體積流量和質(zhì)量流量之分，體積流量是泵都在單位時(shí)間內(nèi)所抽送的液體體積，既是從泵的壓出口截面所排出的液體體積，體積流量用Q表示，其單位為立方米每秒（m3/s）、升每秒或立方米每小時(shí)（m3/h）。質(zhì)量流量則是泵在單位時(shí)間內(nèi)所抽送的液體質(zhì)量，質(zhì)量流量q，其單位為千克每秒（kg/s）或噸每小時(shí)（t/h）。工程習(xí)慣上用t/h做單位。
       通常所說的泵流量是指體積流量，僅在很少的情況下才用質(zhì)量流量。
       泵的體積流量Q質(zhì)量流量q之間的關(guān)系為：

                      Q=q/p（式中ρ為液體的密度）

2. 揚(yáng)程
      泵揚(yáng)程是指單位重力的液體通過泵后其能量的增值，既是泵壓出口單位重力液體的機(jī)械能減去泵的吸入口處單位重力的機(jī)械能，其單位為每牛頓液體增加的焦耳數(shù)J/N,而能量單位焦耳即是牛頓米（J=N·m），故揚(yáng)程的單位為m
3. 轉(zhuǎn)速
   泵的轉(zhuǎn)速是指單位時(shí)間內(nèi)泵轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)數(shù)，泵的轉(zhuǎn)速以n表示，其單位為轉(zhuǎn)每分（r/min）或轉(zhuǎn)每秒（r/s）。轉(zhuǎn)速也可用轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)角速度ω表示，它的單位為每秒（1/s），轉(zhuǎn)速與角速度的關(guān)系為:

                         ω=2πn/604.

4. 功率
      泵的功率是指泵的輸入功率，即是原動(dòng)機(jī)傳遞給泵軸的功率，又叫軸功率。有時(shí)叫制動(dòng)功率，是一臺(tái)泵完成特定量的工作所需要的功率。
      泵除輸入功率外，還有輸出功率，即是液體流過泵時(shí)由泵傳遞給它的有用功率，又叫軸功率。輸出功率有時(shí)叫做水功率，是泵輸送液體所需要的功率，不包括損失。也就是質(zhì)量流量q與單位質(zhì)量的流體通過泵時(shí)能量的增值gH的乘積，以Pu來表示：

                           Pu=qgH/1000（kW）

      輸入功率和輸出功率是不相等的，泵內(nèi)有功率損失，損失的大小以效率?來衡量，水泵的效率是輸出功率和輸入功率之比：

                             ?=Pu/P5.

5. 汽蝕余量
      在離心泵的使用中，汽蝕余量也是一種很重要的參數(shù)如果泵在運(yùn)行中產(chǎn)生了噪聲和振動(dòng)，并伴隨著流量、揚(yáng)程和效率的降低，有時(shí)甚至不能工作，當(dāng)檢修這臺(tái)泵時(shí)，常常可以發(fā)現(xiàn)在葉片入口邊靠前蓋板處和葉片進(jìn)口邊附近有麻點(diǎn)或蜂窩狀破壞。嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片和前、后蓋板都有這種現(xiàn)象，甚至葉片和蓋板被穿透，這就是由于汽蝕所引起的破壞，在實(shí)際運(yùn)行中，有很多泵是由于汽蝕所破壞的。
      汽蝕或汽蝕過程就是流動(dòng)的液體產(chǎn)生汽蝕并隨后發(fā)生破裂的過程。當(dāng)流體的絕對(duì)速度增加，由于液體的靜壓力下降，對(duì)于一定的溫度下流體的某些特定質(zhì)點(diǎn)開說，雖無熱量自外部輸入，但它們已達(dá)到了汽化壓力，使得質(zhì)點(diǎn)汽化，并產(chǎn)生氣泡。沿著流道，如果流體的靜壓力隨之再次升高，大于汽化壓力，氣泡就會(huì)迅速破裂，產(chǎn)生巨大的屬于內(nèi)向爆炸性質(zhì)的冷凝沖擊。若氣泡破裂不是發(fā)生在流動(dòng)的液體里，而是發(fā)生在導(dǎo)流組件的壁面處，則汽蝕會(huì)導(dǎo)致壁面材料受到侵蝕。
      當(dāng)泵在汽蝕狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，即使沒有發(fā)生壁面材料的侵蝕，也會(huì)發(fā)現(xiàn)此時(shí)泵的噪聲增大，振動(dòng)加劇，效率下降，以及揚(yáng)程降低。
      裝置汽蝕余量：又稱為有效的汽蝕余量，裝置汽蝕余量是由吸入裝置提供的，在泵進(jìn)口處單位重量液體具有的超過汽化壓力水頭的富余能量。國外稱次為有效的凈正吸頭，級(jí)泵進(jìn)口處（位置水頭為零）位置具有的全水頭減去汽化壓力水頭凈剩的值，用NPSH。表示。它的大小與裝置參數(shù)及液體性質(zhì)有關(guān)。因?yàn)槲胙b置的水力損失和流量的平方成正比，所以NPSHa。隨流量增加而減小。NPSHa-q是下降的曲線。
      泵汽蝕余量（NPSHr）和泵內(nèi)流動(dòng)情況有關(guān)，是由泵本身決定的。NPSHr表征泵進(jìn)口剖分的壓力降，也就是為了保證泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進(jìn)口單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富于能量，即要求裝置提供的小裝置汽蝕余量。國外稱此為必需的凈正吸頭。泵汽蝕余量的物理意義表示液體在泵進(jìn)口部分壓力下降保證的程度。所謂必需的凈正吸頭，是指要求吸入裝置必須提供這么大的凈正吸頭，方能補(bǔ)償壓力降，保證泵不發(fā)生汽蝕。
      泵汽蝕余量與裝置參數(shù) 無關(guān)，只與泵進(jìn)口部分的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有關(guān)。運(yùn)動(dòng)參數(shù)在一定轉(zhuǎn)速和流量下是由幾何參數(shù)決定。這就是說NPSHr，是由泵本身（吸水室和葉輪進(jìn)口部分的幾何參數(shù)）決定的。對(duì)既定的泵，不論何種液體（除粘性很大，影響速度分布外），在一定轉(zhuǎn)速和流量下流過泵進(jìn)口，因速度大小相同故均有相同的壓力降，NPSHr相同。所以NPSHr和液體的性質(zhì)無關(guān)（不考慮熱力學(xué)因素）NPSHr越小，表示壓力降小，要求裝置必須提供的NPSHr小，因而泵的抗汽蝕能越好。