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离心泵汽蚀是怎么产生的,有哪些危害?

文章出处:wjbf     发布时间 :2019/1/14 10:54:39     浏览量:205
离心泵
       离心泵类型很多,运转时禁止空运转,泵腔内需灌满液体才可启动运转,在生产使用过程中,常常会因工作需要不时的启停,这样很容易产生汽蚀,那么离心泵气蚀的产生有哪些危害呢?
一、汽蚀是指:泵中的液体局部压力下降到临界压力时,液体中便会产生气泡。汽蚀是气泡聚集、运动、分裂、消灭的全过程。临界压力一般接近汽化压力。

汽蚀的产生:简单的说就是泵内在某处的压力降到低于该温度下的饱和蒸汽压力,则该液体中就有气泡产生,同时溶解于水中的气体也会析出,此时分离出来的蒸汽与气体的气泡,被流动的液体送到高压区,在该处迅速破灭(此时延续的时间T≤0.001s),同时伴随有压力过度升高,从而使这一过程具有破灭的一切特征,这样产生的冲击现象很快依次传开,从而使紧靠被侵蚀表面的汽泡,以及在孔穴(微孔,断口,裂纹等)中的气泡都发生破灭,这样强度较低的地方就会产生裂纹。由气泡破灭而造成的对表面的轰击,使紧靠汽蚀区的材料层产生振动,甚至损坏。

离心泵

二、离心泵容易发生汽蚀的部位
当泵的流量大于设计流量时,液体撞击叶片正面和背面,低压力部位在叶片进口靠近前盖板的叶片背面和正面上。
1、叶轮曲率的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧;无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;
2、压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;多级泵中前一级叶轮。
离心泵
三、汽蚀有哪些危害
1、过流部件腐蚀
    腐蚀原因有两个:一是由于气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;二是由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。
2、泵性能下降

   泵汽蚀时叶轮内的能量交换受到干扰和破坏,在外特性上的表现是Q-H曲线,Q-P、Q-η曲线下降,严重时会使泵中的液流中断,不能工作。对于低比转速,由于叶片间流道窄而长,一旦发生汽蚀,气泡充满整个流道,性能曲线会突降。对于中高比转速,流道短而宽,因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程,相应的性能曲线开始是缓慢下降,之后增加到某一流量时才急剧下降。

离心泵

四、提高抗汽蚀措施有:根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件,进行综合分析,适当加以应用。
1、提高进液装置有效汽蚀余量的措施
a.减小泵前管路上的流动损失。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。
b.增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
c.降低泵入口工质介质温度(当输送工质接近饱和温度时)。
d.减小吸上装置泵的安装高度,将上吸装置改为倒灌装置。
2、提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施
a.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,使其接近流线型,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。
b.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。
c.采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
d.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。
e.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。