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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：

　　包括通過大小口環的循環水流損失，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定的范圍內是屬于保證工作的正常損失。化工泵大小口環的循環水流損失主要與大小口環的密封間隙的大小、長度以及泵的單級揚程有關。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，因此大小口環的環流損失主要與大小口環的密封間隙的大小有關，大口環的密封間隙每增加0.2mm，效率降低4%左右；小口環的密封間隙每增加0.5mm，效率降低5%左右。

　　二、機械損失：

　　是指葉輪、平衡盤的外側表面和水的摩擦、大小口環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數。比轉數較高時損失較小。

　　三、吸水口附近的水被轉動的軸擾動，化工泵使進水的入口角發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的渦流損失。在額定流量時，葉輪中的這種損失幾乎為零，當大于或小于額定流量時，這種損失開始出現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；當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(比轉數)＝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，應盡可能清除流道中的毛刺，保持內壁光滑，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，由于葉輪出口與導水圈吻合不當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，由導水圈向返水圈翻轉的流道中的損失占22%強，清除導翼中的飛邊和毛刺等鑄造缺陷，可避免無益的水力損失。

　　當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，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系，當水的流速太大時，特別是在葉輪吸水口附近處，當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。這種現象在水泵首級葉輪和中間及葉輪均會發生，而且中間級葉輪比首級葉輪還嚴重，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，而且吸水管內的壓力低于大氣壓，首級葉輪拋出的水經導水圈減速增壓，經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計，有如下特點：

　　新設計的水泵采用新型導水圈，擴大流道面積，降低水在過流部件內的流速(以150D--30型水泵為例：新型水泵在額定狀態下葉輪入口處的最高理論流速為4.81m/s，在導水圈內的最高理論流速為3.485m/s，而其他水泵過流部件內的最高流速能達到15~30m/s，水力損失較大)；采用流道特殊設計高效率葉輪，葉輪流道能使水流少受干擾較為“自由”的導入導水圈內，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，并能節約材料，減輕重量，降低制造成本。

 一、離心泵的關鍵安裝技術

　　凱美泵業管道離心泵的安裝技術關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，水泵產品說明書或銘牌上標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標準大氣壓下、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，所剩下的那部分數值，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，也可考慮適當配大一些口徑的水管，以減管內流速。

　　應當指出，管道離心泵安裝地點的高程和水溫不同于試驗條件時，如當地海拔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。

　　從管道安裝技術上，吸水管道要求有嚴格的密封性，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，嚴重時甚至抽不上水來。因此，要認真地做好管道的接口工作，保證管道連接的施工質量。

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。位應注意的是泵樣本中給出的Hs值是用清水為工作介質，操作條件為20℃及及壓力為1.013×105Pa時的值，當操作條件及工作介質不同時，需進行換算。

　　（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）

　　（2） 輸送其它液體當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，詳查有關書籍。

吸程=標準大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米）

標準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小于計算值。當計算之Hg為負值時，說明泵的吸入口位置應在貯槽液面之下。

　　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，當地大氣壓為9.81×104Pa，液體在吸入管路中的動壓頭可忽略。試計算：

　　（1） 輸送20℃清水時泵的安裝；

　　（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

　　當地大氣壓為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。

　　（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為負值，表示泵應安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。

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