如何解决水泵的汽蚀现象
(1)设计、制造方面。
1)改变叶轮形状的设计及优化叶轮的结构参数,改善汽蚀产生的外部条件;
2)叶片及其他水流经的部件应选用抗汽蚀性能良好的材料;
3)减少吸入管的压力损失∑h、吸入管路系统包括底阀、虑水器、管路、弯头、等,使这些部位的安装设计合理,减少损失,也是降低水泵发生汽蚀现象的重要途径;
4)减少泵本身必须的汽蚀余量,为此,可适当加大手级叶轮吸入口直径,或采用无底阀排水。(2)使用方面。
1)在安装允许的条件下,尽量减小泵的吸水高度。这样使泵运行中的允许汽蚀余量更大些。一般情况下安装高度在2~3.5m时,降低泵发生汽蚀现象。
2)降低井水的密度,含煤粉和泥沙的矿井水,为了减小矿水密度以减少泵的汽蚀,应在矿井排水之前做沉淀处理。
3)减小水流进泵吸入口的平均流速。
最根本的办法是增加其入口压力!即提高其气蚀裕量。
工程上常用办法:
1、降低水泵安装高度(提高其入口井安装高度)
2、为水泵安装前置泵;
3、为水泵加装诱导轮;
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。
气蚀问题:
泵在运转中,若其过流部分的局部区域的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡。当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次。气蚀可破坏金属表面的保护膜,使腐蚀速度加快;金属表面在这种冲击力的多次反复作用下,金属发生疲劳脱落,使表面出现小凹坑,进而发展成海绵状,严重时会将壁厚击穿。
解决方案:
建议采用高分子复合材料来解决,如福世蓝的128L自流平高聚物陶瓷复合材料,其高密度的分子量及光滑表面,不但提高抗气蚀的能力,还可以提高泵效。由于它的特殊分子结构赋予的高弹性,适应交替变形和温度的变化等性能,确保材料的吸震性、耐磨性的提高,可以抵抗大多数环境下的磨损、冲蚀等工况。
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)改进离心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,使其接近流线形,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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
提高进液装置有效气蚀余量的措施:
(1)增加离心泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。
(2)减小吸上装置泵的安装高度。
(3)将上吸装置改为倒灌装置。
(4)减小离心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。