什么叫离心泵的气蚀现象?为避免发生气蚀,主要应采取哪些措施?
楼上已经说的非常清楚了,我就不累赘了。我浅淡一下吧。
简单的来说,气蚀现象,就是在泵的进口位置,出现了进空气的情况,导致液体雾化,现成气泡。受高压冲压叶轮,导致叶轮损坏,这就是汽蚀。
防范措施有一、降低安装高度;二、加强进口管道中的气密性;三、采用抗汽蚀能力强的叶轮等
预防汽蚀发生或减缓汽蚀破坏,可以从两方面着手:一方面从泵设计和制造考虑:改善叶轮进口入液条件,降低泵的NPSHr,使泵的NPSHr
低于装置汽蚀余量NPSHa,避免汽蚀发生;采用组织致密的高等级材质制造叶轮,提高泵的抗汽蚀破坏能力;另一方面从泵的使用条件考虑:通过合理系统设计和设备选型、正确操作,使泵不会发生汽蚀。现分述如下:
(1) 适当加大泵入口直径和叶轮入口直径,降低泵入口液体流速,降低NPSHr。或者直接采用双吸叶轮,因双吸叶轮相当于两个单吸叶轮的入口面积,同样流量条件进口流速可降低一倍。
(2) 将叶片头部背面修薄,改善叶片入口排挤,降低NPSHr。或加装诱导轮,使液体进入叶轮前增加了一定压力能。
(3) 泵在接近汽蚀的状态下工作,如采用组织致密的抗汽蚀材料(铜合金、不锈钢等) 制造泵叶轮可以延长叶轮寿命。如用压延的钢板焊接的叶轮较铸造的叶轮抗汽蚀能力强。也可以利用非金属涂料采用环氧树脂、尼龙、聚胺脂等对叶轮进行涂层处理。
(4) 管路系统设计时,泵的吸上高度尽可能低,条件许可就采用倒灌。配管时,适当缩短吸入管长度、增大吸入管径,在吸入路尽量减少不必要的阀门、弯头数量,以减少吸入管的管路损失。
(5) 泵选型时,遇到装置汽蚀余量低或介质易汽化时,泵尽可能采用低转速。
(6) 对易汽化介质,做好管路的保温降温,避免所输送液体的温度升高。
(7) 泵在运行过程中,应利用泵出口阀控制流量在合理的范围。泵偏大流量运行时最容易出现汽蚀现象。操作中,不允许用吸入管路阀门来调节流量。
(8) 泵出现汽蚀又无法改变其工艺条件时,可在泵入口加装一个喷嘴,利用泵出口压力,使其高压液体回馈,以增大泵入口压力,减小汽蚀的可能性。
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。
防止措施:1、增加进口液柱静压;2、降低离心泵进口流体流动阻力,如增加诱导轮、缩短进口管路等;3、避免离心泵在低流量或出口关闭的情况下长期运转等
合理的确定泵的安装高度可防止发生气蚀现象。
(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。