泵揚程的理論和實踐應用

摘要：本文介紹了利用泵揚程的理論進行解題以及在實踐工作中分析和判斷船用離心泵是否發生故障以及故障發生的可能位置。

關鍵詞：揚程；離心泵；故障；壓力表；真空表

一、揚程的理論應用

1.概述：

船用泵的作用：輸送船上海水、淡水、污水、滑油和燃油等各種液體，提高液體的位置、壓力或流速，即使液體的位能Z、壓力能，動能、液體能改變。

而泵的揚程（H）指單位重量液體通過泵后所增加的機械能。即泵傳給單位重量液體的能量。常用米（m）表示，單位是Nm/N=m。

對于泵揚程的分析，我們可以得到關于泵揚程的兩個結果

1，相對于泵的系統的揚程公式，其中的關鍵是Pdr和Sdr分別是系統中排出液面的壓力和吸入液面的壓力，Z是吸排液面的高度差。∑h是系統的管路阻力

2，僅相對于泵而言揚程公式為

其中Pd和Ps分別是泵的排出壓力和吸入壓力，△Z是泵吸入排出管中心的高度差（對于臥式船用泵△Z=0）。 是泵的阻力，基本是忽略不計。那么泵的工作揚程則如下公式，

根據這兩個公式我們就可以進行解題。

2，解題分析：（三管輪考試真題）

1）下圖是一泵系統動畫演示，從圖上可知，該泵系的管路阻力約為

米。（0.1MPa≈10m）

A.7 B.8 C.9 D.6

先利用公式2計算出該泵的工作揚程（從圖上可知Pd=0.5Mpa，Ps=-0.04Mpa）

H=0.5-（-0.04）=0.54 Mpa≈54m

再利用公式1（Pdr和Sdr分別是系統中排出液面的壓力和吸入液面的壓力均為大氣壓，1個大氣壓的表壓力為0）則54=0+45+管路阻力，所以管路阻力為9米。

（注意，其中在已知條件中的吸入液面到泵吸入的高度為2米是迷惑條件）

2）下圖是一泵系統動畫演示，從圖上可知，該泵的揚程約為 米。（0.1MPa≈10m）

A.44 B.54 C.52 D.48

該題在求解泵的工作揚程時與上題相同，H=0.5-（-0.04）=0.54 Mpa≈54m，所以該泵的揚程約54米。

二、揚程在離心泵的實踐運用

1.概述

離心泵在船舶上不僅數量較多，而且地位非常重要，如為動力裝置服務的冷卻水泵，消防系統中的消防水泵，應急消防泵，壓載系統中的壓載水泵等等，因此如何利用揚程來分析和判斷離心泵的故障原因，提高故障的排除效率是學習和管理人員必須研究和探討的問題。在實際工作中，離心泵的型號、幾何安裝高度和大氣壓力已經基本確定，揚程的變化反映在吸、排壓力表數值的變化，因此判別離心泵及系統故障可以使用排出表和吸入表的變化作為依據，首先要了解離心泵工作是兩表的讀數，觀察數據的變化，并由此來分析和判別離心泵是否發生故障以及故障的可能位置。

2.故障的具體分析和判別

2.1）泵內有氣：

兩表特征：兩表讀數都比正常小，常常不穩定，進入空氣較多時，晃動較大，甚至降到零，這是因為泵進入空氣后，空氣的比重很小，是水的1/800，，泵的吸排口形成的壓差很小，造成揚程顯著下降，流量也急劇減小，而泵內有氣是由于系統不嚴密引起的.易發生漏氣的部位：吸入管路中各法蘭接口不嚴密，填料函、水封密封不嚴，真空表接口松動，吸入管口露出液面等。

2.2）吸入管堵塞

兩表特征：吸入真空表讀數比正常大，排出表比正常小。這是因為吸入管堵塞，吸入管阻力增大，所以吸入真空表讀數比正常大；同時由于流量減小，排出壓力下降，因此排出表比正常小。易發生部位：吸入閥門未打開或未完全打開，吸入濾網較臟，吸入管部分淤塞等。

2.3）排出管堵塞

兩表特征：吸入真空表讀數比正常小，排出表讀數比正常大。主要是因為排出管堵塞，排出管阻力增大，因而排出壓力表讀數上升，同時排出管阻力增大，流量減小，導致真空吸入表讀數下降。易發生部位：排出閥未打開，過濾器較臟，葉輪堵塞，泵的旋轉方向不對等。

2.4）泵產生汽蝕

兩表特征：兩表讀數常常不穩定，比正常小。這是因為泵在工作時，如果位頭、速度頭、吸入系統中阻力較大，同時抽吸又是溫度較高或者接近飽和狀態的水時，這是水剛進入葉輪，尚未提高壓力，會出現壓力小于水的飽和壓力，水會汽化，造成流量降低，壓力不穩定。防止的措施：一方面盡可能減小吸入管路中阻力，開足吸入管路上的閥門、及時清洗吸入濾器；另一方面，降低轉速，關小排出閥，減少流量，或者設法降低液體溫度，減小吸入高度等。

通過從理論和實際運用，可以更好的掌握關于泵揚程的知識，使我們能夠把理論和實踐有機的結合。

參考文獻：

[1]陸偉剛.全揚程泵理論與設計實踐

[2]劉厚林，談明高，袁壽其.離心泵理論揚程計算.

作者簡介：

林杰民（1974-），男，漢族，福建漳州人，教師職務，群眾，本科，主要從事輪機工程技術.