不同液體的氣蝕余量換算法

2009-06-09 楊劍鋒吉林油田設計研究院

為了保證水泵有正常的吸水條件, 必須防止泵內產生氣蝕現象。一般地, 水泵的吸水性能采用允許吸上真空高度和氣蝕余量兩個參數來衡量。

根據水泵裝置吸水管路系統的水力參數和管路中的流量來確定的氣蝕余量為有效氣蝕余量。具體地說, 水泵輸送某一液體時, 泵入口處所具有的能量(包括靜壓頭和動壓頭) 與液體汽化壓力能的差值即為有效氣蝕余量, 用Δha 表示。Δha 與泵的結構無關。

水泵運轉時不發生氣蝕的必要條件是Δha 值大于某一規定值〔Δh〕, 即: Δha > 〔Δh〕, 〔Δh〕定義為允許氣蝕余量。通過氣蝕試驗等手段, 水泵制造廠可測出氣蝕余量臨界值Δhc r , (Δhc r 為泵內最低壓力等于液體的汽化壓力能hv a 時的有效氣蝕余量) , Δhc r 再加以適當的安全裕量, 即為〔Δh〕;

一般清水泵的安全裕量取0130m , 故允許氣蝕余量〔Δh〕為:

〔Δh〕= Δhc r + 0.30 (m) ( 1 )

水泵廠提供的樣本上的允許氣蝕余量〔Δh〕是在常溫下(20 ℃) 用清水做實驗所測定的, 當水泵所輸送的液體的性質與水不同時, 其允許氣蝕余量也與之不同; 在已知某臺泵輸送清水時的〔Δh〕后, 可以此來求出輸送其它液體時的允許氣蝕余量〔Δh〕′。下面介紹兩種根據〔Δh〕換算出〔Δh〕′的方法。

氣蝕余量校正量Δht 法是通過泵在相同揚程下輸送水和其它液體, 在發生氣蝕時造成一個可測的揚程損失ΔH 后, 對兩者的氣蝕余量進行比較而確定Δht 值的。其它液體的氣蝕余量為水的氣蝕余量減去一個校正量Δht , 即:

〔Δh〕′= 〔Δh〕- Δht (m) ( 2 )

Δht 是通過熱力氣蝕準則B 和汽化壓力能hv a(Pva/γ ) 來確定的。

(1) 熱力氣蝕準則B 。氣蝕過程中液體的沸騰是一種熱力過程, 它取決于液體的性質, 諸如壓力、溫度、汽化潛熱和比熱等。發生氣蝕時, 泵內的蒸汽容積對液體容積之比定義為熱力氣蝕準則,用B 表示。即:

B =V V/V L( 3 )

式中: V V ———泵內蒸汽的容積;

V L ———泵內液體的容積。

(2) 熱力氣蝕準則B1 與汽化壓力能hv a 的關系。進行不同液體的氣蝕余量校正量Δht 試驗時,取Δht = 0.30m , 并有:

測定不同液體的B1 值及其與汽化壓力能hva的關系。試驗結果表明, 隨著hva 的增大, B1 值不斷減小。以hva為橫坐標, B1 為縱坐標, 選用雙對數比例尺作圖, B1 與hva 的關系為一直線, 直線的斜率約tg37°。