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尽量减轻泵在运行中的汽蚀破坏

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点击次数:  更新时间:2015-06-24 11:51:04  【打印此页】  【关闭
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        汽蚀是液力机械中常见的故障之一,肯富来水泵发现由于进口池或管路设计不合理,以及未充分考虑大气压、温度、介质气化压力的变化等常常因为汽蚀而引起泵的过早失效。
        一、汽蚀的产生原因
        汽蚀是由液体汽化引起的,液体分子逸出液体表面,成为气体分子的过程,称为“汽化”。液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。溶解于液体中的气体,在压力和温度变化时也会释放出来,形成汽穴。当液体内部压力下降,低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时,在局部区域形成汽泡或汽穴;而在压力升高的地方汽泡突然被四周的压力压破,液流因惯性以极高的速度向汽泡的中心挤压,对设备造成水力冲击。这种微泡的产生、溃裂以及对过流表面产生物理和化学作用的整个过程称为汽蚀。
        如果液体中不含任何杂质,即使在压力很低时也不会发生汽蚀。国外的汽蚀研究者通过试验认为,超高纯水的抗拉强度(即产生空穴的极限)远远超过通常的金属材料的抗拉强度。但通常的液体中总是含气体或固体,这些杂质成为汽蚀核子,在一定条件下诱发空穴的发生。含砂水流由于水与砂的比重不同,砂粒运动轨迹与流线脱离,可能会加速汽蚀的发生。
        二、减轻水泵汽蚀的办法
        1.提高水泵的抗汽蚀性能
        (1)采用双吸式叶轮的水泵。由于双吸泵的汽蚀余量Δhc比单级单吸泵的汽蚀余量Δhc小,对于转速n和流量Q相同的泵,尽量采用双吸式叶轮。
        (2)适当加大叶轮进口直径及增大叶片入口宽度。当叶轮进口直径和叶片入口宽度增大时,其叶轮进口绝对速度和相对速度均减小,可知泵的临界汽蚀余量降低。但此时叶轮进口处的减漏环面积增大,泄露量增加,泵的容积效率会降低。
        (3)叶轮前加设诱导轮。在离心泵叶轮前设置诱导轮。诱导轮与泵的叶运转,其产生的压力轮同轴组装后一起运转,其产生的压力对叶轮入口增压,提高泵的抗汽蚀性能。但加设诱导轮,会使水泵性能不稳定,因此,尚需对其进行进一步的探索和研究。
        2.提高过流部件材料的抗汽蚀能力
        为了减轻汽蚀对水泵过流部件的损坏,延长其使用寿命,往往选用抗汽蚀性能较强的材料。如采用铸锰、青铜、不锈钢及合金钢等材料铸造叶轮;或用聚合物涂复或激光喷镀过流部件表面以抵抗汽蚀破坏。另外,对过流部件表面进行精加工,提高其光洁度,也可减轻汽蚀的危害。
        3.提高进水装置的防汽蚀能力
        汽蚀余量是与进水装置和管路系统有密切关系,因此应设计良好的进水装置,佛山水泵厂提醒大家尽可能地提高泵进口的汽蚀余量,以满足泵内动压降的要求。
        (1)合理确定水泵的吸水高度。由于水泵一般都在非设计工况下运行,因此应充分考虑水泵工作中可能遇到的各种工况,所确定的吸水高度在任何工况下都应满足水泵吸水性能的要求。
        (2)选配合理的进水管道。尽可能减少进水管道长度及不必要的管道附件,适当加大进水管径,以减小进水管的水力损失,提高泵进口的汽蚀余量。对于大流量泵,进水管道内的水流流速和压力尽可能均匀分布,将有利于防止汽蚀的发生。
        (3)设计良好的进水池。良好的进水池不仅可以减小池中水位的降落,减小进水管口的阻力系数,而且池中水面平稳不产生漩涡。可避免空气进入泵内,防止汽蚀过早地发生。
        3.运行管理中可采取的措施
        (1)尽量使水泵在设计工况附件运行。可跟据泵站的具体条件,采用变阀、变速、变角等调节措施,来防止水泵运行工况偏离设计工况过远。
        (2)控制水泵实际转速高于设计转速的幅度。由于必须汽蚀余量与转速的平方成正比,转速过高时,不仅使必须汽蚀余量大幅增加,而且使有效汽蚀余量减小。
        (3)水泵在运行中发生汽蚀时,可采用水泵进水口充入少量空气或高压水流的办法,来减轻或避免汽蚀危害。

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