给水泵汽化的原因是什么?
给水泵气化的原因大概有以下几种
1、水温过高,在吸入口压力降低时强烈气化。
2、吸程太长、管阻较大、吸入管道堵塞、安装高度过高等,同样造成吸入口处压力降低,使得沸点降低,造成强烈气化。
这两点都可以通过水泵最大安装高度的计算校核
水泵最大安装高度
泵房内的地坪标高取决于水泵的安装高度,为了保证泵站安全供水,同时节省土建造价,应正确地计算水泵的最大允许安装高度,合理的利用水泵的最大允许安装高度。
水泵的最大安装高度计算:
Has=Hsv2/2g一∑hs (4—14)
式中 Has——水泵的最大允许安装高度,m;
Hs——修正后的水泵允许吸上真空高度,m;
v——吸水管的流速,m/s;
g——重力加速度,取g=9.81m/s2;
∑hs——吸水管的水头损失,m。
对于水泵样本中所给定的允许吸上真空高度H。,是在标准状况下(大气压10.33mH2 0,水温20℃),由专门的汽蚀试验求得的,当水泵安装实际地点的大气压和所抽升的液体的度不符合标准状况时,应对水泵厂所给定的H。值进行修正,即:
H’s=Hs-(10.33-hs)一(hva-0.24)
式中 Hs—为水泵铭牌或样本中给定的允许吸上真空高度,mH20;
H’s—修正后的水泵允许吸上真空高度,mH2 0;
v—安装地点的大气压,mH2O;海拔高度与大气压的关系见表4—4;
hva—实际水温下的饱和蒸汽压力(见表4~5),mH2 0。
1、入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压。
2、泵吸入真空度大于允许吸入真空度。
3、离心泵安装高度提高,导致泵内压力降低。
汽蚀现象。主要发生在叶轮外缘叶片及盖板,涡壳或导轮处,不会发生在叶片进口处。汽蚀导致水泵性能变坏、装置运行不稳定、金属表面材料疲劳剥蚀、噪音和振动加剧等不良后果。因此,在设计和运行管理中要分析、研究和监测水泵汽蚀,及时采取有效的防护措施。
扩展资料
为防止或减轻水泵汽蚀,应从规划设计、水泵选型、制造工艺、材质和运行管理等方面采取措施:
1、正确选定水泵安装高程。
2、正确设计进水池和进水管道或流道。避免池内出现漩涡和偏流,保证进水喇叭口有足够的淹没深度。对于卧式离心泵,叶轮进口前应有不小于4~5倍泵进口直径的直管长度,以使叶轮进口流态较为均匀。
3、及时清淤,避免拦污栅堵塞,以减小吸水管或进水流道的水力损失,提高装置的有效汽蚀余量。避免使用进水管道的闸阀进行水泵工作点的调节,以免造成水泵进口压力减小,流态紊乱,引起水泵汽蚀。
4、正确进行调度,保证水泵在允许汽蚀余量范围内运行。
5、采取措施减小水源的含沙量,避免过流部件被泥沙磨损而使水泵汽蚀性能恶化。
6、注意观测和检査水泵汽蚀部位,如果水泵过流部件已经岀现破坏,应及时进行修补。
7、提高水泵制造工艺,使过流部件表面光洁。
8、其他措施,如向泵内补气、增加诱导轮和采用抗汽蚀材料制造叶轮及泵壳等。
参考资料来源:百度百科-水泵汽蚀
参考资料来源:百度百科-汽蚀现象
一、给水泵发生汽蚀的原因:
1、除氧器水镇水位过低。
2、除氧器内部压力隆低。
3、给水泵再循环门误关或开得过小,给水泵打闷泵。
4、给水泵长时间在较小流量或空负荷下运转。
水泵汽蚀现象:水泵的汽蚀也就是泵体里产生气体了,泵体中有气体的话说会影响到水泵的性能,使水泵达不到相应的效果。
二、给水泵汽蚀危害:
1、汽蚀时传递到危害叶轮及泵壳的冲击波,加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用,在一定时间后,可使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海绵状逐步脱落。
2、发生汽蚀时,还会发出噪声,进而使泵体振动同时由于蒸汽的生成使得液体的表观密度下降,于是液体实际流量、出口压力和效率都下降,严重时可导致完全不能输出液体。
三、给水泵发生汽蚀处理方法:
索雷碳纳米聚合物材料是专门针对泵叶轮、泵壳等部位气蚀、冲刷现象而研发的一种新型材料,在泵工作中能够有效缓解因气蚀现象对泵本体内部金属材质造成的气蚀破坏,同时该材料具有优异的耐化学腐蚀性能和粘结力,保证缓解气蚀的同时避免了介质的腐蚀和涂层脱落问题。
该材料涂覆到叶轮表面以后,使其表面形成水力光滑表面,超光滑表面涂层表面光洁度是经过抛光后不锈钢的20倍,这种极光滑的表面减少了泵内流体的分层,从而减少泵内部紊流,降低了泵内的容积损失和水力损失,降低了电耗,达到降低水流阻力损失的目的,从而提高水泵的水力效率3%-10%,达到提高泵效的作用。
汽蚀余量是什么?什么是汽蚀现象
离心泵运转时,液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降,在叶片入口附近的K点上,液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功,液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时,液体就汽化。同时,使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样,不仅阻碍液体正常流动,尤为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数个小弹头一样,连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等),它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300°C),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
当泵的入口压力低于该温度下的饱和蒸汽压力时,液体就汽化,同时还有可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出,形成大量的小汽泡,这些小汽泡随液体流到叶轮的流道内,叶轮旋转时产生的压力大于饱和蒸汽压时,这些小汽泡重新凝结、馈灭,形成一个空穴。这时周围的液体以极高的速度向这个空穴冲来,液体的质点互相撞击形成局部水利冲击,使局部压力可达数百个大气压。汽泡越大,其凝结馈灭时产生局部水击越大,这种水力冲击的速度很快,频率可达2500次/s,在叶轮表面发生猛烈的撞击,产生机械腐蚀。上述这种液体的汽化、凝结、冲击和对金属剥蚀的综合现象就称为汽蚀。
汽蚀危害
汽泡馈灭时,液体质点互相撞击,会产生噪音,汽蚀严重时会产生振动,流量、扬程、效率会明显下降,甚至会出现“抽空”现象,同时叶轮会因汽蚀剥蚀减薄,甚至叶片和盖板被穿透。
发生汽蚀的基本条件
发生汽蚀的基本条件是叶片入口的最低液流压力低于该温度下液体的饱和蒸汽压力。
有效汽蚀余量是指介质自吸入罐经吸入管道到达泵入口后,所富余的高出汽化压力的那部分能头,这个富余能头习惯上称为有效汽蚀余量,用符号Δha表示。它的数值大小与吸入管路优劣有关,与泵本身无关。当NPSHa数值大时,表示吸入管路设计合理,其值愈大愈好,要强调的是上述都是指泵在输送液体为水且又在常温时。当输送液体为烃时,其汽化压力和烃的化学结构有关,要进行必要的修正。当非常温时,就是输水也要进行饱和蒸汽压的修正。在高原地区因大气压低,也要进行必要的修正。 有效汽蚀余量数值的大小与泵吸入罐的压力、温度、吸入管道的几何安装高度、介质的性质等操作条件有关,与泵本身的结构尺寸无关,因此有效汽蚀余量又称为泵装置的有效汽蚀余量。泵的必需汽蚀余量表示介质从泵入口到叶轮内最低压力点处的全部能量损失,用Δhr 表示。这个值越小,泵越不容易发生汽蚀。
离心泵的有效汽蚀余量与必需汽蚀余量关系的关系
离心泵入口处的富余能量Δha若能克服这个能量损失Δhr还有剩余,即Δha>Δhr,则表示介质流到叶轮最低压力点时,其压力还可高于介质的饱和蒸汽压力而不至于汽化,所以就不会发生汽蚀,反之Δha<Δhr,介质就汽化,泵就会发生汽蚀。
水泵气蚀现象产生的本质原因是入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压导致的。
泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时,水发生汽化。水在入水口形成气体,从而入水口形成许多小气泡。这些小气泡随水流进高压区时,气泡迅速破裂,周围液体立即填充原气泡空穴,由于气泡破裂时间很短,所以形成高达几百兆帕的水力冲击。
气泡不断地形成与破裂,巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上,时间一长,就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落;同时,气泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气),对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。
金属表面粗糙度被破坏后,更加速了机械剥蚀。另外,气泡形成与破裂的过程中,会使过流部件两端产生温度差异,其冷端与热端形成电偶而产生电位差,从而使金属表面发生电解作用,金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。
在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下,金属表面很快出现蜂窝状的麻点,并逐渐形成空洞而损坏,这种现象称之为汽蚀。
汽蚀现象发生后对泵的影响:
1、泵的性能改变
汽蚀初生时,对水泵外特性并无明显影响。汽蚀发展到一定程度后,水泵的功率、效率、流量和扬程等参数会突然下降。当汽蚀充分发展后,水流的有效过流面积会减小很多,以致引起水流中断,不能工作。
2、引起振动和噪声
气泡破裂时,液体质点互相冲击,产生噪音和机组振动,两者互相激励使泵产生强烈振动,称为汽蚀共振现象。
3、过流部件表面的破坏
汽蚀破坏将大大缩短水泵的寿命,剥蚀和腐蚀严重时,会产生叶片断裂或穿孔等重大事故。
2、首次启动,水泵需要排空。
3、查看是否反转,水泵反转时打不上水,调整水泵正转既可(顺时针转为正转),如果有变频器控制,要手动和自动分别点动查看。
4、查看出口管路有没堵塞。
5、如果以上一切正常,那看一下水泵的铭牌上的扬程是多少。如果有水出来,只是压力达不到,请先关闭出口总阀,启动水泵,看看压力是否能达到或者超过设定的压力,逐一试试。如果可以达到或者超过设定压力,那么启动N-1台泵(N为主水泵台数),慢慢打开总阀,至到压力和铭牌上压力相当时停止旋动。如果这时候,流量不够用户使用,那么是水泵流量小了,需要增加水泵或者更换大流量的水泵。
6、关闭总阀压力还是上不去,要把水泵拆开,看泵体内是是否叶轮脱落或者损坏,如果是请更坏。
7、如果不是上述原因,请确认你的水泵能够达到设计的流量和扬程。
这是因为:离心泵工作时的扬程、功率和效率等主要性能参数并不是固定的,而是随流量的变化而变化。把其变化关系画在一张座标纸上得出的曲线称离心泵的工作性能曲线或特性曲线。
当流量降低时,会产生哪种情况?节流调节的缺点是泵流量较小时,叶轮容易引起汽蚀。这是因为离心泵的叶轮在原动机的带动下高速旋转,当阀门开度减小,流量太少时,不能将叶轮与液体摩擦所产生的热量完全带走,使泵内液体温度升高。因而引起液体汽化,形成汽蚀。尤其是发电厂中锅炉给水泵更为显著。所以采用节流调节时要设置再循环系统,加大泵的输出流量以防止汽蚀。当给水流量降到最大流量的1/3时,就应开启再循环门,使通过给水泵的流量适当增加,以保证给水泵内液体温度不至上升。
节流调节就是在输送流体的管道上改变阀门的开度来调节泵的流量,即改变管路特性曲线。常用出口端节流调节,因为入口节流调节会使进口压力降低,有引起汽蚀的危险。