泵产生气蚀的原因有哪些
泵的汽蚀发生的原因
当泵的入口压力低于该温度下的饱和蒸汽压力时,液体就汽化,同时还有可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出,形成大量的小汽泡,这些小汽泡随液体流到叶轮的流道内,叶轮旋转时产生的压力大于饱和蒸汽压时,这些小汽泡重新凝结、馈灭,形成一个空穴。这时周围的液体以极高的速度向这个空穴冲来,液体的质点互相撞击形成局部水利冲击,使局部压力可达数百个大气压。汽泡越大,其凝结馈灭时产生局部水击越大,这种水力冲击的速度很快,频率可达2500次/s,在叶轮表面发生猛烈的撞击,产生机械腐蚀。上述这种液体的汽化、凝结、冲击和对金属剥蚀的综合现象就称为汽蚀。
汽蚀危害
汽泡馈灭时,液体质点互相撞击,会产生噪音,汽蚀严重时会产生振动,流量、扬程、效率会明显下降,甚至会出现“抽空”现象,同时叶轮会因汽蚀剥蚀减薄,甚至叶片和盖板被穿透。
发生汽蚀的基本条件
发生汽蚀的基本条件是叶片入口的最低液流压力低于该温度下液体的饱和蒸汽压力。
有效汽蚀余量是指介质自吸入罐经吸入管道到达泵入口后,所富余的高出汽化压力的那部分能头,这个富余能头习惯上称为有效汽蚀余量,用符号Δha表示。它的数值大小与吸入管路优劣有关,与泵本身无关。当NPSHa数值大时,表示吸入管路设计合理,其值愈大愈好,要强调的是上述都是指泵在输送液体为水且又在常温时。当输送液体为烃时,其汽化压力和烃的化学结构有关,要进行必要的修正。当非常温时,就是输水也要进行饱和蒸汽压的修正。在高原地区因大气压低,也要进行必要的修正。 有效汽蚀余量数值的大小与泵吸入罐的压力、温度、吸入管道的几何安装高度、介质的性质等操作条件有关,与泵本身的结构尺寸无关,因此有效汽蚀余量又称为泵装置的有效汽蚀余量。泵的必需汽蚀余量表示介质从泵入口到叶轮内最低压力点处的全部能量损失,用Δhr 表示。这个值越小,泵越不容易发生汽蚀。
离心泵的有效汽蚀余量与必需汽蚀余量关系的关系
离心泵入口处的富余能量Δha若能克服这个能量损失Δhr还有剩余,即Δha>Δhr,则表示介质流到叶轮最低压力点时,其压力还可高于介质的饱和蒸汽压力而不至于汽化,所以就不会发生汽蚀,反之Δha<Δhr,介质就汽化,泵就会发生汽蚀。
大家都知道液体的状态由温度和压力决定,液体在一定温度下,压力降低至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。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。这种现象称为汽蚀现象。
要实现高温蒸汽冷凝水回收,首要解决的问题是普通离心泵的汽蚀现象,通常解决汽蚀问题的传统方法是增加水泵入口的倒灌高度,但这对于现场施工来说是不现实的,而且会带来工程投资的问题。泰安水处理设备厂最新研发的密闭式高温蒸汽冷凝水回收给水泵防汽蚀装置把离心泵与液—液喷射器巧妙地结合起来,在离心泵的进出口上方设置喷射增压回路,将离心泵出口的高压水流引回到泵入口处作为喷射工作流。两股温度相近,压力同的流体相混合,并发生能量交换,在进入离心泵时形成压力居中的混合流体,在泵入口处产生高于汽蚀的压力,从而达到防汽蚀的目的。
就是属于泵的人口是副压,在人口的压力达到一定程度,在该介质的温度下在叶轮吸入口处气化,产生大量的气泡随着叶轮从低压带入高压侧,就是从叶轮入口带入叶轮出口,此时压力增加,气泡破灭(我记得书上用的是溃灭),造成介质迅速的以极大速度涌向原气泡的空间,所以,对叶轮的损害是很大的,造成点腐蚀,并且震动增大和声音异常。一般泵的设计时都会考虑装置气蚀余量,特别是输送接近饱和蒸汽温度的介质,比如说冷凝水回收给水泵,当然通常采用的手段是增加入口压力(将叶轮位置安装的劲量底),减少入口压力损失,少装弯头、阀门,并且管线尽量短而直;叶轮材质的选择。他妈的,好像说跑题了,呵呵,闲的的无聊,第一次回答问题,多多包涵,如还有问题联系本人了大家互相交流吧。
危害:汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波,加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用,在一定时间后,可使其表面出现斑痕及裂缝,甚至呈海面状逐步脱落;发生汽蚀时,还会发出噪声,进而使泵体震动;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。
避免:现西方国家多采用高分子复合材料实施表面有机涂层,是目前最行之有效的防腐蚀措施之一,应用最多的就是福世蓝材料,你可以去官网查看一下:www.sbfsl.com