什么是水泵的汽蚀现象及汽蚀的危害性
水泵的汽蚀现象,水泵汽蚀的危害性
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。
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。
二、防止水泵的汽蚀现象:1、管路密封性好!2、所抽介质的汽化温度点要了解,不能因为温度过高,使介质汽化;3、水泵的压盖、机械密封、要装好,装不好也会使水泵产生汽蚀;
我是做水泵的,都是以自己的平日工作遇到的问题来回复的,不尽之处还请指数!鐧惧害鍦板浘
汽蚀现象是指离心泵安装高度提高时,将导致泵内压力降低,泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近,液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击。
危害:会使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海绵状逐步脱落;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。
扩展资料
现象
1、产生噪声和振动
由于泵汽蚀时,在高压区发生连续破灭产生强烈水击,而产生噪声和振动,可以听到像爆豆似的劈劈啪啪的声音。根据噪音可以检测汽蚀的初生。
2、过流部件的腐蚀破坏
泵长时间在汽蚀条件下工作时,泵过流部件在某些地方会遭到腐蚀破坏。一种是由于气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)强烈冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;另一种是由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。
参考资料来源:百度百科-汽蚀现象
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↑,
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,当
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↓
至等于操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压
pv
时(即
PK
=
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),液体将发生沸腾部分汽化,所生成的大量蒸汽压泡在随液体从叶轮进口向叶轮外围流动时,又因压强升高,气泡立即凝聚,气泡的消失产生局部真空,周围的液体以极大的速度冲向气泡原来所在的空间,在冲击点处产生
很高的局部压强(高达几百个大气压),冲击频率高达每秒几万次之多。尤其当气泡的凝结发生在叶轮表面时众多的液体质点如细小的高
频水锤撞击着叶片,另外气泡中可能带有氧气等对金属材料发生化学
腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转,将导致叶片过早损坏。这种现
象称为泵的汽蚀现象。汽蚀现象发生时,泵体振动,发出噪音,泵
的
qv
↓,
H
e
↓,η
,严重时甚至吸不上液体。汽蚀现象是有害的,必须加以避免。从上面的分析可知,泵的安装高度
H不能太高,以保证叶轮中各
处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压
pv。
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。