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混流泵產生汽蝕現象的主要因素分析

[2021-8-21] [收藏本頁] [新聞來源 www.urbandecal.com]

混流泵產生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此,研究汽蝕發生的條件,應從混流泵本身和吸入裝置雙方來分析。

液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產生汽泡。把這種產生氣泡的現象稱為水泵汽蝕現象。汽蝕時產生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為汽蝕潰滅。

混流泵產生汽蝕現象的主要因素

混流泵安裝高度較大時,葉輪進口處壓力常較低,特別是前蓋板附近較為嚴重。另外,在泵體隔舌及導葉進口附近也常因壓力降低而產生汽蝕,隨之而來的就是產生汽蝕破壞。

水泵在運轉中,若其過流部分的局部區域(通常是葉輪葉片進口稍后的某處)因為某種原因,抽送液體的壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,產生大量蒸汽,形成氣泡,當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時,液體質點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產生很強烈的水擊作用,并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓,沖擊頻率可達每秒幾萬次,嚴重時會將壁厚擊穿。

在水泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產生汽蝕后除了對過流部件會產生破壞作用以外,還會產生噪聲和振動,并導致泵的性能下降,嚴重時會使泵中液體中斷,不能正常工作。

汽蝕和溫度及壓力有關,可通過下述實驗說明。取一燒杯冷水加熱至一定溫度,燒杯底部產生汽泡,隨著溫度升高汽泡由小變大,由少變多,在標準狀態下加熱至100℃,汽泡開始融成片,水大量汽化,沸騰了。如果在高原地帶,同樣將冷水加熱至沸騰,由于大氣壓力低,則不需至100℃;在密封容器里加熱,例如在高壓鍋中將水加熱,由于壓力高,水可加熱到100℃以上。

可見液體的汽化是由溫度及壓力決定的。在一定溫度下,液體剛剛開始汽化的壓力稱為汽化壓力。溫度越高,汽化壓力也越高。由上可知,對于汽蝕性能一定的泵,使用中是否會發生汽蝕,取決于使用條件,如抽送液體的溫度,壓力等。但如所抽送的液體的溫度及壓力一定,則主要取決于安裝高度或灌注水頭(葉輪埋入水下的深度)。對用戶而言,較重要的是合理決定混流泵的安裝高度或灌注水頭。

混流泵汽蝕的解決辦法

1、減小幾何吸上高度 hg (或增加幾何倒灌高度);

2、減小吸入損失 hc ,為此可以設法增加管徑,盡量減小管路長度,彎頭和附件等;

3、防止長時間在大流量下運行;

4、在同樣轉速和流量下,采用雙吸泵,因減小進口流速、泵不易發生汽蝕;

5、水泵發生汽蝕時,應把流量調小或降速運行;

6、水泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響;

7、對于在苛刻條件下運行的泵,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。

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