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。
水泵主要问题无法启动首先应检查电源供电情况:接头连接是否牢靠;开关接触是否紧密;保险丝是否熔断;三相供电的是否缺相等。如有断路、接触不良、保险丝熔断、缺相,应查明原因并及时进行修复。其次检查是否是水泵自身的机械故障,常见的原因有:填料太紧或叶轮与泵体之间被杂物卡住而堵塞;泵轴、轴承、减漏环锈住;泵轴严重弯曲等。排除方法:放松填料,疏通引水槽;拆开泵体清除杂物、除锈;拆下泵轴校正或更换新的泵轴。水泵发热原因:轴承损坏;滚动轴承或托架盖间隙过小;泵轴弯曲或两轴不同心;胶带太紧;缺油或油质不好;叶轮上的平衡孔堵塞,叶轮失去平衡,增大了向一边的推力。排除方法:更换轴承;拆除后盖,在托架与轴承座之间加装垫片;调查泵轴或调整两轴的同心度;适当调松胶带紧度;加注干净的黄油,黄油占轴承内空隙的60%左右;清除平衡孔内的堵塞物。吸不上水原因是泵体内有空气或进水管积气,或是底阀关闭不严灌引水不满、真空泵填料严重漏气,闸阀或拍门关闭不严。排除方法:先把水压上来,再将泵体注满水,然后开机。同时检查逆止阀是否严密,管路、接头有无漏气现象,如发现漏气,拆卸后在接头处涂上润滑油或调合漆,并拧紧螺丝。检查水泵轴的油封环,如磨损严重应更换新件。管路漏水或漏气。可能安装时螺帽拧得不紧。若渗漏不严重,可在漏气或漏水的地方涂抹水泥,或涂用沥青油拌和的水泥浆。临时性的修理可涂些湿泥或软肥皂。若在接头处漏水,则可用扳手拧紧螺帽,如漏水严重则必须重新拆装,更换有裂纹的管子;降低扬程,将水泵的管口压入水下0.5m。剧烈震动主要有以下几个原因:电动转子不平衡;联轴器结合不良;轴承磨损弯曲;转动部分的零件松动、破裂;管路支架不牢等原因。可分别采取调整、修理、加固、校直、更换等办法处理。电动机过热原因有四。一是电源方面的原因:电压偏高或偏低,在特定负载下,若电压变动范围应在额定值的+10%至-5%之外会造成电动机过热;电源三相电压不对称,电源三相电电压相间不平衡度超过5%,会引绕组过热;缺相运行,经验表明农用电动机被烧毁85%以上是由于缺相运行造成的,应对电动机安装缺相保护装置。二是水泵方面的原因:选用动力不配套,小马拉大车,电动机长时间过载运行,使电动机温度过高;启动过于频繁、定额为短时或断续工作制的电动机连续工作。应限制启动次数,正确选用热保护,按电动机上标定的定额使用。三是电动机身的原因:接法错误,将△形误接成Y形,使电动机的温度迅速升高;定子绕组有相间短路、匝间短路或局部接地,轻时电动机局部过热,严重时绝缘烧坏;鼠笼转子断条或存在缺陷,电动机运行1至2小时,铁芯温度迅速上升;通风系统发生故障,应检查风扇是否损坏,旋转方向是否正确,通风孔道是否堵塞;轴承磨损、转子偏心扫膛使定转子铁心相擦发出金属撞击声,铁芯温度迅速上升,严重时电动机冒烟,甚至线圈烧毁。四是工作环境方面的原因:电动机绕组受潮或灰尘、油污等附着在绕组上,导致绝缘降低。应测量电动机的绝缘电阻并进行清扫、干燥处理;环境温度过高。当环境温度超过35℃时,进风温度高,会使电动机的温度过高,应设法改善其工作环境。如搭棚遮阳等。 注意: 因电方面的原因发生故障,应请获得专业资格证书的电工维修,一知半解的人不可盲目维修,防止人身伤害事故的发生。深井潜水泵首先看一下水泵此时运行的电流和平常运行时候的电流差别有多大。如果比平时运行时候小(基上就是平时电流的2\3),那么就有叶轮磨损、泵头最上面的止逆阀堵塞等问题。如果和平时电流一样大,那么就是管垫漏水、管子漏水、泵体漏水等问题。如果比平时运行的时候电流大,那么基上可以确定是易损件磨损的问题。另外补充一点,电缆如果破损的话,水量跟平时是一样大,但是电流会变大。3相380V电机的电流一般是2.2A。以上原因只要是经常维修深井泵的修理人员就可以查出来。汽蚀现象手动隔膜泵水泵的汽蚀是由水的汽化引起的,所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系,在一定压力下,温度升高到一定数值时,水才开始汽化;如果在一定温度下,压力降低到一定数值时,水同样也会汽化,把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。如果在流动过程,某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时,水就在该处发生汽化。汽化发生后,就会形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时,汽泡在高压的作用下破裂,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。因此把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的部过程,称为汽蚀现象。效率下降原因1、由于水流的冲刷,水泵流道内壁和叶轮过水面变得粗糙不平,水泵内流道的摩阻系数增大,再加上水在泵内的流速很大,水头损失增加。水力效率降低。2、由于在泵前投加药物或水质等原因,使泵壳内严重积垢或腐蚀。泵壳内积垢严重的可以使泵壳壁厚增加2ram左右,而且水泵内壁形成垢瘤,使泵体容积缩小、抽水量减少、并且流道粗糙,水头损失增加。客积效率和水力效率都降低。隔膜泵隔膜泵3、由于水泵加工工艺造成的铸造缺陷、汽蚀、磨蚀、腐蚀和化学浸蚀等原因造成泵流道内产生空洞或裂缝,水流动时产生旋涡而造成能量损失。水力效率降低。4、叶轮表面的气蚀。由于叶片背水面运行时产生负压,当压力Pk<Pva时,产生汽穴和蜂窝表面后,在电化学腐蚀作用下,使泵叶汽蚀。5、容积损失和机械损失。由于泵使用时间长,机械磨损产生漏失和阻力增大,使容积效率和机械效率降低。以上原因,使水泵性能变差。运行效率降低2~5%,严重的可以使水泵效率降低10%以上。振动原因分析水泵振动原因分析导致机组和泵房建筑物产生振动的原因较多,有些因素之间既有联系又相互作用,概括起来主要有以下四个方面的原因。电气方面潜水泵电机是机组的主要设备,电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调,常引起振动和噪音。如异步电动机在运行中,由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力,或大型同步电机在运行中,定转子磁力中心不一致或各个方向上气隙差超过允许偏差值等,都可能引起电机周期性振动并发出噪音。机械方面电机和水泵转动部件质量不平衡、粗制滥造、安装质量不良、机组轴线不对称、摆度超过允许值,零部件的机械强度和刚度较差、轴承和密封部件磨损破坏,以及水泵临界转速出现与机组固有频率一直引起的共振等,都会产生强烈的振动和噪音。水力方面水泵控制阀水泵进口流速和压力分布不均匀,泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流,非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等,都是常见的引起泵机组振动的原因。水泵启动和停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过渡过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等,也常常导致泵房和机组产生振动。水工及其它方面机组进水流道设计不合理或与机组不配套、水泵淹没深度不当,以及机组启动和停机顺序不合理等,都会使进水条件恶化,产生漩涡,诱发汽蚀或加重机组及泵房振动。采用破坏虹吸真空断流的机组在启动时,若驼峰段空气挟带困难,形成虹吸时间过长;拍门断流的机组拍门设计不合理,时开时闭,不断撞击拍门座;支撑水泵和电机的基础发生不均匀沉陷或基础的刚性较差等原因,也都会导致机组发生振动。用户选择水泵时,最好是到农机部门认可的销售点,一定要认清生产厂家。建议优先考虑购买充水式潜水电泵,并且看清牌号和产品质量合格证。千万不能购买“三无”(即无生产厂家、无生产日期、无生产许可证)产品,否则出现了问题,用户将束手无策。作为用户,由于受到专业知识的局限,很难定夺,最好的方法是咨询水泵方面的行家,还不妨去咨询一些老的水泵用户,尤其是那些与自己使用条件相近者,买这些用户信得过、质量可靠而又比较成熟的产品,不失为一种明智的选择。同时,应根据当地的电源情况来决定用单相泵或三相泵。
在水泵过流面和叶轮上喷涂高分子材料,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,同时在一定程度上也可提高机械效率和容积效率。涂层分子结构的致密性,能隔绝空气、水等介质和水泵叶轮母材的接触,最大程度减少电化学腐蚀及锈蚀。另外,高分子复合材料本质是高分子聚合物,具有抗化学腐蚀性,可以提高泵的抗腐蚀性,能大大增强泵抵抗冲蚀和抗腐蚀能力。由于具备良好的耐磨及抗冲击性能,因此当细微的固体颗粒介质与泵进行接触和冲击时,可以起到很好的抗磨和缓冲作用。
根据我们多年的应用经验总结,建议工业企业应用该复合涂层来应对并延长泵的使用周期,实现泵效的长期有效,同时避免因频繁的更换所带来的生产、成本、劳动力等诸多影响。
这是百度文库的资料,你可以参考下http://wenku.baidu.com/view/1789a4fef61fb7360b4c655f.html
也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。水泵性能的技术参数有流量、吸程、扬程、轴功率、水功率、效率等;根据不同的工作原理可分为容积水泵、叶片泵等类型。容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量;叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量,有离心泵、轴流泵和混流泵等类型。
水泵在工作过程中有一部分能量损失,其中包括机械磨损、容积损失和水力损失。尽量减少这些损失,以提高水泵效率,应在以下几方面采取措施:
一、提高流道的表面光洁度
凸凹不平的界面对水流会产生较大的阻力,水泵的过流表面可以采取刷涂高分子涂料来减小水流阻力。如果泵、叶轮表面光滑(这种表面称为水力光滑表面)表面阻力较小,消耗能量就小。
二、尽量让水泵工作在额定工况下
水泵在不同流量和进出口压力下,效率是变化的,一般厂家说明书中有工作曲线。额定工况下水泵效率应该是较高的工作状态。
三、尽量减少管路损失
1、闸阀和逆止阀能不用就不用。
2、进水管要有足够的淹没深度当淹没深度不够时,水会产生游涡,将空气带入水泵,降低泵的效率。枯水期进水管的淹没深度应大于0.5米。
3、选用经济管径,水管直径越大,阻力就越小。。
4、及时清除流道堵塞物,如果有杂质堵塞进出水管、叶轮或导流壳流道,将使水量减少。
5、如果轴向间隙、叶轮口环间隙大,容积效率会下降。因此要定期检查口环间隙。轴向间隙的数值,应根据出厂说明书规定调整。