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4.8 提高泵抗汽蚀性能的措施

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Q——流量 (m3/s)。

显然增加ko可以减小vo,从而减小NPSHr改进泵的抗汽蚀性能。但ko取的过

大,液流在进口处的扩散严重,破坏了流动平顺和稳定性、形成旋涡使水力效率下降。另一方面增大,口环内径变大,口环的泄漏因泄漏过流面积增加而增大,.使泵的

容积效率下降。ko—般按下述原则选取:

对要求具有髙抗汽蚀性能的叶轮,取ko=4.5〜5.5

对兼顾抗汽蚀性能和效率的叶轮,取ko=4.0〜4.5

对于主要考虑提高效率的叶轮,取ko=3.5〜4.0

()叶轮叶片进口宽度(图4—20)

增加叶片进口宽度b1,能增加进口过流面积,减小vo和wo(由进口速度三角形),

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(三)   叶轮盖板进口部分曲率半径

由于叶轮进口部分的液流在转弯处受到离心力作用的影响,靠前盖板处压力低、流速大。造成叶轮进口速度分布不均匀。适当增加盖板的曲率半径,有利于减小前盖板处的vo和改善速度分布的均匀性,减小泵进口部分的压力降,从而使NPSHr减小,提高泵的抗汽蚀性能。

(四)   叶片进口边的位置和叶片进口部分的形状

叶片进口边适当向吸入口方向延伸,可使液体提早接受叶片的作用,且能增加叶片表面积。减小叶片工作面和背面的压差。另外,叶片前伸,使进口边的所在半径减小,从而使uo和wo减小。但是,叶片前伸后要求叶片做得很薄,否则排挤严重。

叶片进口边倾斜,其上各点的半径不同,因而圆周速度和相对速度也就各不相同。 因为前盖板处半径最大,相对速度也最大,这样就可以把汽蚀控制在前盖板附近的局部,从而推迟了汽蚀对泵特性的影响。

叶片进口边前伸并倾斜,使得各点的圆周速度u不同,一般轴面速度沿迸口边近似均勻分布,则进口边各点的相对液流角不同。为了符合这种流动情况,减小冲击损失, 叶片进口边应作成空间扭曲形状,这就是目前很多低比转数叶轮叶片进口部分也作成扭曲叶片的原因。

(五)叶片进口冲角

叶片进口角,通常都大于进口相对液流角,即β1>β'1,,正冲角Δβ=β1一β'1,冲角

值通常为Δβ=3°〜10°,个别情况大到15° 。采用正冲角能提髙抗汽蚀性能,而且对效率影响不大,其理由如下:

1. 增大了叶片进口角β1,从而可以减小叶片的弯曲,増大叶片进口过流面积,减小叶片的排挤(图4-21)。这些因素都将减小vo和wo,提髙泵的抗汽蚀性能;

2. 采用正冲角,在设计流量下,液体在叶片进口背面产生脱流。因为背面是叶片间流道的低压侧,该脱流引起的旋祸不易向髙压侧扩散, 因而旋涡被控制在局部,对汽蚀的影响较小。反之,负冲角时液体在叶片工作面产生旋涡,该旋涡易于向低压侧扩散,对汽蚀的影响较大。由图4—21b可见,在正冲角时,压降系数λ在很大正冲角范围内变化不大。在负冲角时急剧上升。

3. 泵的流量增加时,β'1增大,采用正冲角可以避免泵在大流量下运转时出现负冲角

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(六) 叶片进口厚度

叶片进口厚度越薄,越接近流线型,叶片最大厚度离进口越远,叶片进口的压降越小,泵的抗汽蚀性能越好。叶片进口的形状对压降影响是十分敏感的。

(七) 平衡孔

叶轮上的平衡孔,其中的泄流对进人叶轮的主流起破坏作用,平衡孔面积应不小于密封环间隙面积的五倍,以减小泄漏流速,从而减小对主流的影响,提髙泵的抗汽蚀性能。

(八) 光洁度

叶轮进口部分越光滑,水力损失减小,会明显提高泵的抗汽蚀性能。

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其措施如下:

1.  减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度);

2.  减小吸人损失为此可以设法增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;

3.  泵在大流量下运转时NPSHr增加,NPSHa减小,所以,在确定安装高度时,应使【NPSH]比NPSHc(MPSHr)大得多一些,否则应防止长时间在大流量下运行。有时因选泵不当,使泵处于大流量下运行,容易产生汽蚀,这一点在选泵时座加以注意;

4.  在同样转速和流量下,采用双吸泵.因减小进口流速,泵不易发生汽蚀;

5.  泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行;

6.  泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响;

7.  对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀的材料。表4-7表示了各种材料耐汽蚀程度的顺序。

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