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泵的基础知识与水泵选型及空调水泵的变频控制（三）

四、泵的选型：
　　选型依据：我们要选择什么样的泵，需要哪些条件依据 ?
　　1、介质的特性：介质名称、密度、粘度、腐蚀性、毒性等。
　　a. 介质名称：清水、污水、石油等。当介质含气量>75%时，最好选用齿轮泵或者螺杆泵。
　　b. 密度：离心泵的流量与密度无关；离心泵的扬程与密度无关；离心泵的效率不随密度改变；当密度≠1000Kg/m3时，电机的功率应该为一般功率与介质相对清水密度比的乘积，以防电机过载超流。
　　c. 粘度：介质的粘度对泵的性能影响很大，粘度过大时，泵的压头（扬程）减小，流量减小，效率下降，泵的轴功率增大。
　　当粘度增加时，泵的扬程曲线下降，最佳工况的扬程和流量均随之下降，而功率则随之上升，因而效率降低。一般样本上的参数均为输送清水时的性能，当输送粘性介质时应进行换算。
　　d. 腐蚀性：介质有腐蚀时，采用抗腐蚀性能好的材料。
　　e. 毒性：考虑密封方式，可采用干气密封等。
2、介质中所含固体的颗粒直径、含量多少。
　　根据颗粒直径、含量多少，可选择采用单流道、双流道、多流道形式的叶轮。颗粒含量>60%时，考虑采用渣浆泵。
　　3、介质温度：（℃）
高温介质需考虑密封材料的选择及材料的热膨胀系数。介质温度偏低时，考虑采用低温润滑油和低温电机。
　　4、所需要的流量：（Q）
　　a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量，应按最大流量考虑。
　　b、如果生产工艺中只给出正常流量，应考虑留有一定的余量。
　　c、如果基本数据只给质量流量，应换算成体积流量。
　　5、扬程：水泵的扬程大约为提水高度的1.15～1.2倍（使用于补水泵只给出系统图需要计算扬程的状况）。如遇到只给出最小流量、最大流量及相对应的扬程，应尽可能按大流量选择。
　　因为：a、高扬程的泵用于低扬程，便会出现流量过大，导致电机超载，若长时间运行，电机温度升高，甚至烧毁电机。
　　b、小流量泵在大流量下运行时，会产生汽蚀，泵长时间汽蚀，影响水泵过流部件的寿命。
　　五、泵的汽蚀：
　　1、汽蚀形成：泵在运转中，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的该液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，形成气泡，当含有大量气泡的液体流进叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁击穿。
　　2.汽蚀的危害：
　　a、叶轮上留下打击状的坑；影响叶轮的使用寿命。
　　b、设备产生振动。
　　c、增加噪音。
　　d、轻微的汽蚀只会造成水泵效率或扬程的降低。低比转速泵随汽蚀性能下降明显，高比转速泵，当汽蚀达到一定程度时，性能开始下降。
　　e、严重的汽蚀会产生很强的噪音，并缩短水泵的使用寿。
　　f、估算来讲，损失最大占设计扬程的3%。
　　g、对于多级水泵, 汽蚀只会对第一级叶轮产生影响。
3、泵汽蚀的基本关系式为：NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa，式中：
NPSHa—装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，是指在现场条件下的汽蚀余量。它可也根据系统的设计图纸计算出来，越大越不易汽蚀；
　　NPSHr—泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量，是指水泵的一个特性数据，它是由水泵制造厂商提供的。该数值在水泵的性能图表中已经被标示出来，越小泵抗汽蚀性能越好；
　　NPSHc—临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀量；
　　[NPSH]—许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量。
　　为保证系统的安全运行：实际汽蚀余量值（NPSHa）必须要高于设计汽蚀余量值(NPSHr)，即：NPSHa > NPSHr。
5.实际汽蚀余量（NPSHa)的计算公式：NPSHa = (Hz-Hf) +(Hp–Hvp)，其中：
　　Hp = 水泵入口处液体表面的绝对压力 (m)
　　Hz = 液体距离水泵中心线的静态高差 (m)
注: 对于立式水泵以第一级叶轮的中心线为准。
　　Hf = 管路系统入口处摩擦和入口损失包括动压头。(m)
　　Hvp = 在水泵工作温度下的液体蒸汽压力。(m)
　　如果NPSHA数值很小，建议选择：更大一些型号的水泵或转速更慢一些的水泵。
　　4、防止汽蚀的措施：防止泵发生汽蚀从两方面考虑，即增大NPSHa和减小NPSHr，常用的以下几种方法。
　　a、减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；
　　△h=10m- NPSH-∑h
　　∑h：管路阻力，也叫安全系数，取：0.5～1.0m水柱
　　△h：吸程
　　b、增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等；
　　c、尽量调小流量，防止泵长时间在大流量下运行；
　　d、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；
　　e、加诱导轮或增加叶轮进口处的光洁度。
　　f、对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。