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    水泵工作時有容積損失、機械損失和水力損失等。

　　一、容積損失：

　　包括通過大小口環(huán)的循環(huán)水流損失，填料函和平衡盤的泄漏損失，填料函和平衡盤的泄漏損失在規(guī)定的范圍內(nèi)是屬于保證工作的正常損失。化工泵大小口環(huán)的循環(huán)水流損失主要與大小口環(huán)的密封間隙的大小、長度以及泵的單級揚程有關(guān)。一般情況下，密封間隙的長度及泵的單級揚程是基本不變的，因此大小口環(huán)的環(huán)流損失主要與大小口環(huán)的密封間隙的大小有關(guān)，大口環(huán)的密封間隙每增加0.2mm，效率降低4%左右；小口環(huán)的密封間隙每增加0.5mm，效率降低5%左右。

　　二、機械損失：

　　是指葉輪、平衡盤的外側(cè)表面和水的摩擦、大小口環(huán)處的摩擦以及軸承和填料等處的損失，其中輪盤摩擦損失取決于比轉(zhuǎn)數(shù)。比轉(zhuǎn)數(shù)較高時損失較小。

　　三、吸水口附近的水被轉(zhuǎn)動的軸擾動，化工泵使進水的入口角發(fā)生變化而造成能量損失。以上三項在水泵正常運行時基本上為常量。

　　四、水力損失：

　　水力損失將直接應(yīng)影響泵的水力效率和特性，它包括摩擦損失、渦流和沖擊損失。一般情況下流量愈大的泵水力損失較小。

　　摩擦損失指流體在葉輪和其他過流部件中的沿程損失，它的大小約等于流量的平方。

　　渦流和沖擊損失指流體在渦輪機全部流動過程中的轉(zhuǎn)彎、擴大和收縮等造成的損失，單就葉輪來講是指流體對葉片入口處的沖擊和流量變化時葉輪內(nèi)的渦流損失。在額定流量時，葉輪中的這種損失幾乎為零，當(dāng)大于或小于額定流量時，這種損失開始出現(xiàn)并且與額定流量相差越多損失就越大，隨流量的平方而增加。這種沖擊損失的分布是由于小于額定流量時，流體以大于葉輪安裝角的角度沖擊葉片，化工泵把流體擠到葉片工作面上并在背面上形成渦流區(qū)；當(dāng)流量大于額定流量時，流體與葉片相遇時的角度小于葉片安裝角，流體被壓向葉片的背面，在工作面上形成密閉的渦流之故。這種現(xiàn)象已被實驗所證實。

　　水力損失主要是在葉輪和各通流部件中，以ns(比轉(zhuǎn)數(shù))＝90的分段式多級泵中水力損失情況為例：在葉輪和其他通流部件中的損失，大約各占50%。葉輪葉片入口處邊緣磨損后，由于入口角改變，將產(chǎn)生不正常的入口沖擊，葉片間流道粘污后，減少了有效過流面積，水流速度增加，從而加大了水力損失。新配葉輪時，應(yīng)盡可能清除流道中的毛刺，保持內(nèi)壁光滑，以減少額外的水力損失，條件允許時可采用工程塑料葉輪。

　　特別注意的是，裝配或檢修水泵時，由于葉輪出口與導(dǎo)水圈吻合不當(dāng)或軸向竄量太大而造成的水力損失，對泵效率和特性影響較大，既使裝配無誤，這部分損失也近于11%。除此之外，由導(dǎo)水圈向返水圈翻轉(zhuǎn)的流道中的損失占22%強，清除導(dǎo)翼中的飛邊和毛刺等鑄造缺陷，可避免無益的水力損失。

　　當(dāng)一臺水泵各部正常時，它的效率將取決水力損失的大小。水力損失中的摩擦損失是不可避免的，眾所周知，水具有粘滯的特性，單位體積的水和物體(過流部件)表面作相對運動時，維持其運動所需的能量和其粘度、接觸面積、表面粗糙度、沿途行程的長短有關(guān)，并與水流運動速度的三次方成正比。

　　水在流道中流動時，和流道表面接觸的表面水的運行速度將相對降低，并且能使水流中形成渦流而造成能量消耗，表面水的相對運行速度越快而造成的能量損失越大,因此擴大流道面積或降低水在流道中流動時的運行速度(降低泵軸轉(zhuǎn)速)，能減小能量消耗，提高運行效率。水與水之間作相對運動所需的能量是很小的，基本上取決于水的粘度的大小。

　　沖擊損失和水流速度也有很大的關(guān)系，當(dāng)水的流速太大時，特別是在葉輪吸水口附近處，當(dāng)水流以較大的軸向速度流向葉輪吸水口，而葉輪又將其帶動旋轉(zhuǎn)又以徑向速度拋向葉輪出水口，可以說其軸向流速具有的動能在葉輪吸水口附近消耗殆盡。這種現(xiàn)象在水泵首級葉輪和中間及葉輪均會發(fā)生，而且中間級葉輪比首級葉輪還嚴(yán)重，因為一般多級泵首級葉輪吸水口直徑比中間級葉輪的吸水口直徑大(為了改善吸水性能)，首級葉輪吸水口外水流的軸向流速還能相對降低，而且吸水管內(nèi)的壓力低于大氣壓，首級葉輪拋出的水經(jīng)導(dǎo)水圈減速增壓，經(jīng)返水圈回頭后以徑向速度到達中間級葉輪吸水口，由于吸水口直徑較小，水流被迫由徑向速度變成較大的軸向速度流向吸水口，這時水流在徑向速度所是有的動能也被消耗掉，而且返水圈的過流面積朝吸水口方向逐漸收縮，造成徑向速度增加，返水圈內(nèi)的壓力還是正壓力(大于大氣壓力)，這些情況均造成無益的水力損失。

　　一般情況下，具有導(dǎo)水圈的多級離心泵水力效率，從零流量開始，沿流量增加方向而增加，在到達某一點時，效率反而下降。這是由于流量增加時，流體在過流部件中的流速增加，大大增加了水流的摩擦損失、沖擊損失和渦流損失，從而造成效率下降。

　　新型高效率水泵通過特殊設(shè)計，有如下特點：

　　新設(shè)計的水泵采用新型導(dǎo)水圈，擴大流道面積，降低水在過流部件內(nèi)的流速(以150D--30型水泵為例：新型水泵在額定狀態(tài)下葉輪入口處的最高理論流速為4.81m/s，在導(dǎo)水圈內(nèi)的最高理論流速為3.485m/s，而其他水泵過流部件內(nèi)的最高流速能達到15~30m/s，水力損失較大)；采用流道特殊設(shè)計高效率葉輪，葉輪流道能使水流少受干擾較為“自由”的導(dǎo)入導(dǎo)水圈內(nèi)，能大大減小水流的沖擊損失，零流量時揚程高，揚程較低時流量大，能使揚程和流量達到最佳匹配，使水泵具有“恒功率”特性，效率能達到90%以上。增大水泵揚程后擴大了水泵的使用范圍，并能節(jié)約材料，減輕重量，降低制造成本。

 一、離心泵的關(guān)鍵安裝技術(shù)

　　凱美泵業(yè)管道離心泵的安裝技術(shù)關(guān)鍵在于確定水泵安裝高度（即吸程）。這個高度是指水源水面到水泵葉輪中心線的垂直距離，它與允許吸上真空高度不能混為一談，水泵產(chǎn)品說明書或銘牌上標(biāo)示的允許吸上真空高度是指水泵進水口斷面上的真空值，而且是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、水溫20攝氏度情況下，進行試驗而測定得的。它并沒有考慮吸水管道配套以后的水流狀況。而水泵安裝高度應(yīng)該是允許吸上真空高度扣除了吸水管道損失揚程以后，所剩下的那部分?jǐn)?shù)值，它要克服實際地形吸水高度。水泵安裝高度不能超過計算值，否則，水泵將會抽不上水來。另外，影響計算值的大小是吸水管道的阻力損失揚程，因此，宜采用最短的管路布置，并盡量少裝彎頭等配件，也可考慮適當(dāng)配大一些口徑的水管，以減管內(nèi)流速。

　　應(yīng)當(dāng)指出，管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同于試驗條件時，如當(dāng)?shù)睾０?FONT face="Times New Roman">300米以上或被抽水的水溫超過20攝氏度，則計算值要進行修正。即不同海拔高程處的大氣壓力和高于20攝氏度水溫時的飽和蒸汽壓力。但是，水溫為20攝氏度以下時，飽和蒸汽壓力可忽略不計。

　　從管道安裝技術(shù)上，吸水管道要求有嚴(yán)格的密封性，不能漏氣、漏水，否則將會破壞水泵進水口處的真空度，使水泵出水量減少，嚴(yán)重時甚至抽不上水來。因此，要認(rèn)真地做好管道的接口工作，保證管道連接的施工質(zhì)量。

二、離心泵的安裝高度Hg計算

　　允許吸上真空高度Hs是指泵入口處壓力p1可允許達到的最大真空度。

　　而實際的允許吸上真空高度Hs值并不是根據(jù)式計算的值，而是由泵制造廠家實驗測定的值，此值附于泵樣本中供用戶查用。位應(yīng)注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質(zhì)，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當(dāng)操作條件及工作介質(zhì)不同時，需進行換算。

　?。?FONT face="Times New Roman">1） 輸送清水，但操作條件與實驗條件不同，可依下式換算

　　Hs1＝Hs＋（Ha－10.33） － （Hυ－0.24）

　?。?FONT face="Times New Roman">2） 輸送其它液體當(dāng)被輸送液體及反派人物條件均與實驗條件不同時，需進行兩步換算：第一步依上式將由泵樣本中查出的Hs1；第二步依下式將Hs1換算成H?s

　　2 汽蝕余量Δh

　　凱美泵業(yè)對于油泵，計算安裝高度時用汽蝕余量Δh來計算，即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。用汽蝕余量Δh由油泵樣本中查取，其值也用20℃清水測定。若輸送其它液體，亦需進行校正，詳查有關(guān)書籍。

吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）

標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蝕余量為4.0米，求吸程Δh？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

　　從安全角度考慮，泵的實際安裝高度值應(yīng)小于計算值。當(dāng)計算之Hg為負(fù)值時，說明泵的吸入口位置應(yīng)在貯槽液面之下。

　　例2-3 　某離心泵從樣本上查得允許吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力為1.5mH2O，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?/FONT>9.81×104Pa，液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算：

　?。?FONT face="Times New Roman">1） 輸送20℃清水時泵的安裝；

　?。?FONT face="Times New Roman">2） 改為輸送80℃水時泵的安裝高度。

　　解：（1） 輸送20℃清水時泵的安裝高度

　　已知：Hs=5.7m

　　Hf0-1=1.5m

　　u12/2g≈0

　　當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?FONT face="Times New Roman">9.81×104Pa，與泵出廠時的實驗條件基本相符，所以泵的安裝高度為Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。

　?。?FONT face="Times New Roman">2） 輸送80℃水時泵的安裝高度

　　輸送80℃水時，不能直接采用泵樣本中的Hs值計算安裝高度，需按下式對Hs時行換算，即

　　Hs1＝Hs＋（Ha－10.33） － （Hυ－0.24）

　　已知Ha=9.81×104Pa≈10mH2O，由附錄查得80℃水的飽和蒸汽壓為47.4kPa。

　　Hv=47.4×103 Pa＝4.83 mH2O

　　Hs1＝5.7+10－10.33－4.83+0.24=0.78m

　　將Hs1值代入 式中求得安裝高度

　　Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m

Hg為負(fù)值，表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。

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