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離心泵汽蝕現象產生的原因及處理方法

【編輯日期:2021-06-21 14:28:16】  【點擊次數:

1 汽蝕的產生

       當啟動離心泵后,泵軸帶動葉輪高速旋轉,流體從葉輪獲得能量,并隨之旋轉。在離心力作用下流體在進行圓周運動的同時還作徑向運動。從葉輪中心被迅速甩向泵殼。流體進入泵殼后由于流道增大,其速度減小,大部分動能轉化為靜壓能,使匯集到泵殼的流體形成高壓液流從泵的出口排出。當泵內流體自葉輪甩向泵殼時,在葉輪中心處形成低壓區,入門閥門處的流體在大氣壓力推動下,經吸入管吸入泵內。只要葉輪持續轉動,流體就會被連續不斷地吸入和排出,達到輸送流體的目的。

       離心泵在工作中產生了噪音和振動,導致流量、揚程和效率的降低,有時甚至不能工作,當檢修這臺泵時,常??梢园l現葉片人口邊靠前蓋板處和葉片進口邊附近有麻點或蜂窩狀破壞二在實際運行中,有很多離心泵是由于汽蝕所破壞的。離心泵工作時,在葉輪中心區域產生真空形成低壓而將液體吸上。形成的低壓越低,則離心泵的吸上能力越強,表現為吸上高度越高。但是,真空區壓強太低,以至于低于液體的飽和蒸汽壓,則被吸上的液體在真空區發生大量汽化產生氣泡。含氣泡的液體進人高壓區后急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產生局部真空,周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心,瞬間產生了極大的局部沖擊力,造成對葉輪和泵殼的沖擊,使泵體的材料受到破壞。我們常把泵內氣泡的形成和破裂而使葉輪材料受到破壞的過程,稱為汽蝕現象。

2 汽蝕的危害

       2 . 1 汽蝕使過流部件被剝蝕破壞通常離心泵受汽蝕破壞的部位,先在葉片入口附近,繼而延至葉片出口。起初是金屬表面出現麻點,繼而表面呈現槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀,嚴重時造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔,甚至葉輪破裂。

       2 . 2 汽蝕使泵的性能下降汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉換遭到嚴重的干擾,使泵的性能下降,嚴重時會使液流中斷無法工作。

       2 . 3 汽蝕使泵產生噪音和振動氣泡潰滅時,液體互相碰撞并撞擊壁面,會產生各種頻率的噪音。嚴重時可聽到泵內有“僻啪”的爆炸聲,同時引起機組的振動。而機組的振動又進一步促使更多的氣泡產生與潰滅,如此互相激勵,導致強烈的汽蝕共振。如 1 03 泵之前發現有噪音和振動就是汽蝕的表現。


3 泵汽蝕的原因分析及解決辦法

       3 . 1 泵汽蝕的原因分析泵發生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此,研究汽蝕發生的條件,應從泵本身和吸人裝置雙方來考慮,泵汽蝕的基本關系式為:

       NPSHc ≤ NPSHr ≤ [ NPSH ]≤ NPSHa

       NPSHa = NPSHr ( NPSHc ) —— 泵開始汽蝕

       NPSHa > NPSHr ( NPsHc ) —— 泵無汽蝕

其中:

       NPSHa —— 裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕;

       NPSHr —— 泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降,越小抗汽蝕性能越好;

       NPSHc —— 臨界汽蝕余量,是指對應泵性能下降一定值的汽蝕余量;

       [ NPSH ] —— 許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用的汽蝕余量,通常?。?NPSH ] = (1.1~1.5 ) NPSHc 。

所以泵發生汽蝕的條件是 NPSHa < NPSHr ,即有效汽蝕余量小于必須汽蝕余量。


3 . 2 泵汽蝕的解決辦法

       欲防止發生汽蝕必須提高 NPSHa ,使 NPSHa > NPSHr 可防止發生汽蝕的措施如下:

( 1 )減小幾何吸上高度 hg ;

( 2 )減小吸人損失 hc ,為此可以設法增加管徑,盡量減小管路長度,彎頭和附件等;

( 3 )防止長時間在大流量下運行;

( 4 )在同樣轉速和流量下,采用雙吸泵,因減小進口流速、泵不易發生汽蝕;

( 5 )泵發生汽蝕時,應把流量調小或降速運行;

( 6 )泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響;

( 7 )對于在苛刻條件下運行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。


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