什么是水泵的汽蚀现象?有什么危害?
液体在叶轮入口处流速增加,压力低于工作水温的对应的饱和压力时,会引起一部分液体蒸发(即汽化)。蒸发后的汽泡进入压力较高的区域时,受压突然凝结,于是四周的液体就向此处补充,造成水力冲击。这种现象称为汽蚀。
由于连续的局部冲击,会使材料的表面逐渐疲劳损坏,引起金属表面的剥蚀,进而出现大小蜂窝状蚀洞,除了冲击引起金属部件损坏外,还会产生化学腐蚀现象,氧化设备。汽蚀过程是不稳定的,会使水泵发生振动和产生噪声,同时汽泡还会堵塞叶轮槽道,致使扬程、流量降低,效率下降。
一、汽蚀对泵的影响
当汽蚀发展到一定程度时,将影响水泵的性能并妨碍其正常运行。主要表现为以下几个方面:
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,汽泡还会堵塞叶轮槽道,使水泵的功率、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,过流部件表面由于连续的局部冲击,会使材料的表面逐渐疲劳损坏,引起金属表面的剥蚀,进而出现大小蜂窝状蚀洞;除了冲击引起金属部件损坏外,还会产生化学腐蚀现象,氧化设备。
此外,汽蚀过程是不稳定的,会使水泵发生振动和产生噪声。
二、水泵出汽蚀后处理办法
水泵出现汽蚀现象后可以从以下几个方面解决:
1、降低水泵安装高度(降低水泵吸程)
2、为水泵安装前置泵(增加水泵进口压力);
3、为水泵加装诱导轮(增加水泵进口压力);
4、在入口压力不足的情况下,降低其出口流量;
5、加装再循环系统。
6、改善流道,采用抗汽蚀性能更好的叶轮。
1、水泵气蚀会造成材料破坏。
2、水泵气蚀会产生共振和噪音。
3、水泵气蚀会是泵的性能下降。
汽蚀又称空化,是液体的特殊物理现象。水泵在运行过程中,由于某些原因使泵内局部位置的压力降到水在相应温度下的饱和蒸汽压力(汽化压力)时,水就开始汽化生成大量的气泡,汽泡随水流向前运动,运动到压力较高部位时,迅速凝结、溃灭。泵内水流中汽泡的生成、溃灭过程涉及到物理、化学现象,并产生噪声、振动和对过流部件的侵蚀。这种现象称为水泵的汽蚀现象。水泵在产生汽蚀的过程中,由于水流中含有汽泡破坏了水流的正常流动规律,改变了流道内到过流面积和流动方向,因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏,能量损失增加,从而引起离心泵的流量、扬程和效率的迅速下降,甚至达到断流状态。这种工作性能的变换,对于不同比转数的水泵是不同的。低比转数的离心泵叶槽狭长,宽度较小,很容易被汽泡阻塞,在出现汽蚀后,Q-H、Q-η曲线迅速降落。对中、高比转速的离心泵和混流泵,由于叶轮槽道较宽,不易被汽泡阻塞,所以Q-H、Q-η曲线先是逐渐下降,汽蚀严重时才开始锐落。对高比转数的轴流泵,由于叶片之间流道相当宽阔,故汽蚀区不易扩展到整个叶槽,因此Q-H、Q-η曲线下降缓慢。
汽泡溃灭时,水流因惯性高速冲向汽泡中心,产生强烈的水锤,其压强可达(33-5700)mpa,冲击的频率达2万-3万次/
s,这样大的压强频率作用于过流部件上,引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆,产生疲劳现象,金属表面开始呈峰窝状,随之应力更加集中,叶片出现裂缝和剥落。这就是汽蚀的机械剥蚀作用。
在低区生成汽泡的过程中,溶解于水中的气体也从水中析出,所以汽泡实际是水汽和空气的混合体。活波气体(如氧气)借助汽泡凝结时所产生的高温,对金属表面产生化学腐蚀作用。
在高温高压下,水流会产生带电现象。过流部件的不同部位,因汽蚀产生温度差异,形成温差热电偶,导致金属表面到电解作用(即电化学腐蚀)。离心水泵
另外,当水中泥沙含量较高时,由于泥沙的磨蚀,破坏了过流部件的表层,发生汽蚀时,加快了过流部件的蚀坏程度。
在汽泡凝结溃灭时,产生压力瞬时升高和水流质点间的撞击以及对过流部件的打击,使水泵产生噪声和振动现象。/原创。
会导致叶轮表面破损,使流量减少,扬程下降,效率降低。
离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力,液体在离心力的作用下,使泵的入口处产生低于大气压的真空度,当入口压力达到在该温度下的液体气化压力时,液体就开始汽化形成气泡。这样,在运动的液体中形成的气泡随液体一起流动。当气泡达到静压超过饱和蒸汽压区域时,气泡迅速溃灭。周围的液体以高速向气泡中心运动,这就形成了高频的水锤作用,打击叶轮表面,并产生噪音和振动。这种气泡的产生和破灭过程反复进行就对这一区域的叶轮表面产生破坏作用,使泵流量减少,扬程下降,效率降低等,这种现象叫气蚀现象。