内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 16 积所形成的压力，再除以液体密度和重力加速度的乘积。这样密 度对压头的影响就消除了。但是，泵的轴功率随液体密度而改变。 因此，当被输送液体的密度与水不同时，不能使用该泵所提供的 Ｎ－Ｑ曲线，而应按（2-4a）及（2-5）重新计算。 2—3 离心泵的安装高度和工作点 Installation Height of Pump and Pump Duty Point 2.3A 离心泵的安装高度 Hg 汽蚀现象 Installation Height of Centrifugal Pump and cavitation phenomenon 1. 汽蚀现象 如果泵入口处压力太低，就会使压力低于此操作温度下液体 的饱和温度，液体就会迅速蒸发成蒸汽。气泡和液体混合物被压 送到泵壳附近的高压区时，气泡就会被压裂形成爆破现象。这种 爆破其威力十分强大，不压于枪弹的冲击力。如果这种爆破发生 泵壳内表面和叶轮表面附近足以使其金属表面受到破坏，时间稍 长其表面被撞击成蜂窝状的点坑，并伴随有液体的腐蚀使点坑加 剧。这种现象叫做汽蚀现象。 汽蚀现象发生时，离心泵振动、噪音大，不能正常吸液工作。 离心泵发生汽蚀现象的的根本原因是入口处的压力低于操作 温度下液体的饱和蒸汽压。为使离心泵能正常工作安装时必须控
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 16 积所形成的压力，再除以液体密度和重力加速度的乘积。这样密 度对压头的影响就消除了。但是，泵的轴功率随液体密度而改变。 因此，当被输送液体的密度与水不同时，不能使用该泵所提供的 Ｎ－Ｑ曲线，而应按（2-4a）及（2-5）重新计算。 2—3 离心泵的安装高度和工作点 Installation Height of Pump and Pump Duty Point 2.3A 离心泵的安装高度 Hg 汽蚀现象 Installation Height of Centrifugal Pump and cavitation phenomenon 1. 汽蚀现象 如果泵入口处压力太低，就会使压力低于此操作温度下液体 的饱和温度，液体就会迅速蒸发成蒸汽。气泡和液体混合物被压 送到泵壳附近的高压区时，气泡就会被压裂形成爆破现象。这种 爆破其威力十分强大，不压于枪弹的冲击力。如果这种爆破发生 泵壳内表面和叶轮表面附近足以使其金属表面受到破坏，时间稍 长其表面被撞击成蜂窝状的点坑，并伴随有液体的腐蚀使点坑加 剧。这种现象叫做汽蚀现象。 汽蚀现象发生时，离心泵振动、噪音大，不能正常吸液工作。 离心泵发生汽蚀现象的的根本原因是入口处的压力低于操作 温度下液体的饱和蒸汽压。为使离心泵能正常工作安装时必须控
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 17 制此压力以避免汽蚀现象的发生。 ２．安装高度 Hg 对于吸液而言，入口处的真空度越大其吸液能力越强。但 真空度大就意味着入口处的绝对压力低。真空度太大可能引发汽 蚀现象。故吸液能力与汽蚀现象是一对矛盾。 离心泵的安装高度与汽蚀现象有着密切的关系，时如果安装 高度的太高，入口处需要更大的真空度才能抽吸上液体。从而可 能造成汽蚀现象。故通过控制安装高度可避免汽蚀现象的发生。 From Bernoulli’s Equations, The expression of Hg is as follows: ∑ ∑ − = − + = − − − f g f H g u g p g p H g u g p g p H 2 2 2 0 1 1 2 0 1 1 ρ ρ ρ ρ （2—8） ２．汽蚀余量 Required Net positive Suction Head（NPSH） 汽蚀余量Δh 是指离心泵入口处，液体的静压头 与动压头 之和超过液体在操作温度下的饱和蒸汽压头 pv/pg 的某一最小 指定值，即
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 17 制此压力以避免汽蚀现象的发生。 ２．安装高度 Hg 对于吸液而言，入口处的真空度越大其吸液能力越强。但 真空度大就意味着入口处的绝对压力低。真空度太大可能引发汽 蚀现象。故吸液能力与汽蚀现象是一对矛盾。 离心泵的安装高度与汽蚀现象有着密切的关系，时如果安装 高度的太高，入口处需要更大的真空度才能抽吸上液体。从而可 能造成汽蚀现象。故通过控制安装高度可避免汽蚀现象的发生。 From Bernoulli’s Equations, The expression of Hg is as follows: ∑ ∑ − = − + = − − − f g f H g u g p g p H g u g p g p H 2 2 2 0 1 1 2 0 1 1 ρ ρ ρ ρ （2—8） ２．汽蚀余量 Required Net positive Suction Head（NPSH） 汽蚀余量Δh 是指离心泵入口处，液体的静压头 与动压头 之和超过液体在操作温度下的饱和蒸汽压头 pv/pg 的某一最小 指定值，即
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 18 g p g u g p h v ρ ρ − = + 2 2 1 1 ∆ 或： g p h g u g p v ρ ρ = ∆ + + 2 2 1 1 h (2-12) 式中 ∆ —汽蚀余量，其具体数值在产品样本中给出，m； 样本中给出具体数值的汽蚀余量又成为允许汽蚀余量 ∆havailable pv—操作温度下液体饱和蒸汽压，N/m2。 将式（2-12）代入（2-8）可得出允许汽蚀余量 与最 大允许安装高度 H ∆havailable gmax之间关系为： = − − ∆ available − ∑ f v g h H g p g p H ρ ρ 0 max (2-13) 式中 p0为液面上方的压力，若为敞口液面则 p0=pa。 —液体在操作温度下的饱和蒸汽压，根据温度查饱水蒸 汽表可得，其单位为：Pa、kPa 或 MPa。 pv Hgmax—最大安装高度。实际安装时不得超过此计算值。 应当注意，泵性能表上的 值也是按输送 20℃水而规定的。 当输送其它液体时，需进行校正。具体校正方法可参阅有关文献。 ∆h 由上可知，只要已知汽蚀余量，可确定泵的安装高度
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 18 g p g u g p h v ρ ρ − = + 2 2 1 1 ∆ 或： g p h g u g p v ρ ρ = ∆ + + 2 2 1 1 h (2-12) 式中 ∆ —汽蚀余量，其具体数值在产品样本中给出，m； 样本中给出具体数值的汽蚀余量又成为允许汽蚀余量 ∆havailable pv—操作温度下液体饱和蒸汽压，N/m2。 将式（2-12）代入（2-8）可得出允许汽蚀余量 与最 大允许安装高度 H ∆havailable gmax之间关系为： = − − ∆ available − ∑ f v g h H g p g p H ρ ρ 0 max (2-13) 式中 p0为液面上方的压力，若为敞口液面则 p0=pa。 —液体在操作温度下的饱和蒸汽压，根据温度查饱水蒸 汽表可得，其单位为：Pa、kPa 或 MPa。 pv Hgmax—最大安装高度。实际安装时不得超过此计算值。 应当注意，泵性能表上的 值也是按输送 20℃水而规定的。 当输送其它液体时，需进行校正。具体校正方法可参阅有关文献。 ∆h 由上可知，只要已知汽蚀余量，可确定泵的安装高度
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 19 ) 如果安装高度超过计算 的H g ⇒ 气蚀 ⇒ 不能正常工作 pa 式中 —贮槽液面上方的压力，Pa(当贮槽敞口时，九即为当地环 境大气压)； pv —液体在工作温度下的饱和蒸气压，Pa； ∆havalaible—允许汽蚀余量，m； ∑ HF —吸入管路的压头损失，m。 为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，泵的实际安装高度认必须 低于或等于式(2—13)的计算值，即 Hgpractice＜Hmax。 例 2 — 2 某台离心水泵，从样本上查得汽蚀余量 。现用此泵输送敞口水槽中 40℃清水, 若泵吸入口 距水面以上 4m 高度处，吸入管路的压头损失为 lm(水柱)，当地环境 大气压力为 0.1MPa。试求该泵的安装高度是否合适? ∆h = 2m(H2 O 解 40。C 水的饱和水蒸气压 pv＝7．377kPa（表 4，饱和水蒸 气表），密度 . 3 ρ = 998.2kg / m 已知 P0＝100kPa，∑ HF = 1m(H2 O)，∆h = 2m( ) H2 O 代入式(2—13)中，可得泵的最大允许安装高度 m h H g p g p H available f v g 6.51 2 1 998.2 9.81 7.377 10 998.2 9.81 0.1 106 3 0 max = − − × × − × × = − − ∆ − ∑ ρ ρ = 实际安装高度 Hgpractice＝4m，小于 6.51m，故合适
内蒙古农业大学食品科学与工程系《化工原理》课程讲稿 第二章§1 19 ) 如果安装高度超过计算 的H g ⇒ 气蚀 ⇒ 不能正常工作 pa 式中 —贮槽液面上方的压力，Pa(当贮槽敞口时，九即为当地环 境大气压)； pv —液体在工作温度下的饱和蒸气压，Pa； ∆havalaible—允许汽蚀余量，m； ∑ HF —吸入管路的压头损失，m。 为了保证泵的安全操作，不发生汽蚀，泵的实际安装高度认必须 低于或等于式(2—13)的计算值，即 Hgpractice＜Hmax。 例 2 — 2 某台离心水泵，从样本上查得汽蚀余量 。现用此泵输送敞口水槽中 40℃清水, 若泵吸入口 距水面以上 4m 高度处，吸入管路的压头损失为 lm(水柱)，当地环境 大气压力为 0.1MPa。试求该泵的安装高度是否合适? ∆h = 2m(H2 O 解 40。C 水的饱和水蒸气压 pv＝7．377kPa（表 4，饱和水蒸 气表），密度 . 3 ρ = 998.2kg / m 已知 P0＝100kPa，∑ HF = 1m(H2 O)，∆h = 2m( ) H2 O 代入式(2—13)中，可得泵的最大允许安装高度 m h H g p g p H available f v g 6.51 2 1 998.2 9.81 7.377 10 998.2 9.81 0.1 106 3 0 max = − − × × − × × = − − ∆ − ∑ ρ ρ = 实际安装高度 Hgpractice＝4m，小于 6.51m，故合适