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【空分知识】水泵汽蚀的原因、危害及抗汽蚀的方法措施有哪些
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2023.10.29 辽宁

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泵汽蚀产生的原因:

泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽化,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫气化压力,气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处),因为某种原因,抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时,液体便在该处开始汽化,形成气泡。

这些气泡随液体向前流动,至某高压处时,气泡周围的高压液体致使气泡急骤地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时,液体质点将以高速填充空穴,发生互相撞击而形成水击。

这种现象发生在固体壁上将使过流部件受到腐蚀破坏。

泵汽蚀的危害表现:

汽蚀现象主要的危害主要表现在如下几点:

①产生600~25000Hz的噪音和震动;

②流量,扬程,效率降低;

③金属疲劳破坏;

④汽泡凝结放热引起化学腐蚀(出口压力升高使气泡溶解,所以泵出口液体不会带气泡)。

期运行中的有时候会出现有汽蚀空化现象,叶轮会被气蚀被坏影响介质流体的连续性,大大降低了泵的功率和流量,导致泵有剧烈噪声和轰动,进一步就会腐蚀水泵的外观,因此需要提高水泵的抗气蚀性能的,下面就来给大家介绍一下几种泵抗气蚀措施。 

1、 提高水泵进液装置有效气蚀余量的措施

       (1)将水泵上吸装置改为倒灌装置;

       (2)减小水泵吸上装置泵的安装高度;

       (3)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高水泵有效气蚀余量。

       (4)减小泵前管路上的流动损失,例如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。

       

2、提高水泵本身抗气蚀性能的措施

       (1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积,增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压,适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压,提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失,将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。

       (2)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。

       (3)采用前置诱导叶轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。

       (4)采用抗气蚀的材料,实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。

       (5)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积,改善大流量下的工作条件,以减少流动损失,但正冲角不宜过大,否则影响效率。

       

3、下降必需汽蚀余量

       适当增大叶轮入口直径和增大叶片进口宽度,可降低水泵临界空化裕度,降低叶轮入口速度和相对速度,减少气泡产生,采用在多级泵叶轮、感应轮和设置感应轮的方法,产生压力轮在同轴装配后共同工作,在此过程中对叶轮进料增压的压力,以提高泵的抗气蚀性能。

       

4、提高过流元件数据的抗空化能力

       选择具有较强的抗气蚀水泵材质部件,要有效降低水泵过流部件的损坏,延长水泵使用时间,例如可以选择锰、青铜和不锈钢等材质进行铸造,表面采用聚合物涂层或激光喷涂的方法,其水泵的抗气蚀能力就会增强。

       

5、提高进口设备防气蚀能力

       泵进水设备和管道系统的设置与气蚀裕度有着密切的关系,为了满足水泵动态压降的要求,必须规划出优秀的进水设备,尽可能提高泵厂家引进的气蚀裕度。其次,合理确定泵的吸水率,应充分考虑泵生产厂家在运行过程中可能遇到的各种工况,确定的吸水率应满足在任何工况下的吸水率要求。此外,还选择了合理的进气管道,尽量减少卧式泵进水管的长度和不必要的管件,适当增加进水管直径,以减少进水口的水力损失,提高水泵入口的空化裕度。

       由此可以看出,提高泵抗汽蚀的三种方法是减小必要的空化裕度,提高过流组分数据的抗气蚀能力,提高进水设备的抗气蚀能力。此外,在的运行中,根据泵站的具体情况,可以选择变量阀、变速、变角度等调理方式,以避免的运行状况与计划工况相差太远。

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