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氣蝕的原理現(xiàn)象危害防止措施

  
評論: 更新日期:2015年05月27日

(1)汽蝕機理及其危害
        液體在泵葉輪中流動時,由于葉片的形狀和液流在其中突然改變方向等流動特點,決定了液道中液流的壓力分布。在葉片入口附近的非工作面上存在著某些局部低壓區(qū),當處于低壓區(qū)的液流壓力降低到對應液體溫度的飽和蒸汽壓時,液體便開始汽化而形成氣泡。氣泡隨液流在流道中流動到壓力較高之處時又瞬時潰滅。在氣泡潰滅的瞬間,氣泡周圍的液體迅速沖入氣泡潰滅形成的空穴,并伴有局部的高溫、高壓水擊現(xiàn)象,這就是產(chǎn)生汽蝕的機理。
        水擊是汽蝕現(xiàn)象的特征。由于水擊作反復敲擊,致使金屬表面受到疲勞破壞。而且,在連續(xù)的壓力波作用下,液體能滲入和流出金屬的孔隙,使金屬質(zhì)點脫離母體而被液體帶走,金屬表面出現(xiàn)一個個空穴,產(chǎn)生嚴重的點蝕。泵的零件在這樣大的周期性作用力的作用下,將引起泵的振動。所以汽蝕對泵的危害很大,主要表現(xiàn)在下述幾個方面:
        1)泵的性能突然下降。泵發(fā)生汽蝕時,葉輪與液體之間的能量傳遞受到干擾,流道不但受到氣泡的堵塞,而且流動損失增大,嚴重時,泵中液流中斷,泵不能工作。
        2)泵產(chǎn)生振動和噪音。
        3)泵的過流部件表面受到機械性質(zhì)的破壞以外,如果液體汽化時放出的氣體有腐蝕作用,還會產(chǎn)生一定的化學性質(zhì)的破壞(但前者的破壞是主要的)。嚴重時,葉輪的表面(尤其在葉片入口附近)呈蜂窩狀或海綿狀。
        (2)形成汽蝕的條件
        泵發(fā)生汽蝕是由于液道入口附近某些局部低壓區(qū)處的壓力降低到液體飽和蒸汽壓,導致部分液體汽化所致。所以,凡能使局部壓力降低到液體汽化壓力的因素都可能是誘發(fā)汽蝕的原因。產(chǎn)生汽蝕的條件應從吸入裝置的特性,泵本身的結(jié)構(gòu)以及所輸送的液體性質(zhì)三方面加以考慮。
        (3)防止汽蝕的措施
        通常,防止泵產(chǎn)生汽蝕的措施有以下幾種:
        1)結(jié)構(gòu)措施:采用雙吸葉輪,以減小經(jīng)過葉輪的流速,從而減小泵的汽蝕余量;在大型高揚程泵前裝設(shè)增壓前置泵,以提高進液壓力;葉輪特殊設(shè)計,以改善葉片入口處的液流狀況;在離心葉輪前面增設(shè)誘導輪,以提高進入葉輪的液流壓力。
        2)泵的安裝高度,泵的安裝高度越高,泵的入口壓力越低,降低泵的安裝高度可以提高泵的入口壓力。因此,合理的確定泵的安裝高度可以避免泵產(chǎn)生汽蝕。
        3)吸液管路的阻力,在吸液管路中設(shè)置的彎頭、閥門等管件越多,管路阻力越大,泵的入口壓力越低。因此,盡量減少一些不必要的管件或盡可能的增大吸液管直徑,減少管路阻力,可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
        4)泵的幾何尺寸,由于液體在泵入口處具有的動能和靜壓能可以相互轉(zhuǎn)換,其值保持不變。入口液體流速高時,壓力低,流速低時,壓力高,因此,增大泵入口的通流面積,降低葉輪的入口速度.可以防止泵產(chǎn)生汽蝕。
        5)液體的密度。輸送密度越大的液體時泵的吸上高度就越小,當用已安裝好的輸送密度較小液體的泵改送密度較大的液體時,泵就可能產(chǎn)生汽蝕,但用輸送密度較大液體的泵改送密度較小的液體時,泵的入口壓力較高,不會產(chǎn)生汽蝕。
        6)輸送液體的溫度。溫度升高時液體的飽和蒸氣壓升高。在泵的入口壓力不變的情況下,輸送液體的溫度升高時,液體的飽和蒸氣壓可能升高至等于或高于泵的入口壓力,泵就會產(chǎn)生汽蝕。
        7)吸液池液面壓力。吸液池液面壓力較高時,泵的入口壓力也隨之升高,反之,泵的入口壓力則較低,泵就容易產(chǎn)生汽蝕。
        8)輸送液體的易揮發(fā)性在相同的溫度下較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓較高,因此,輸送易揮發(fā)液體時的泵容易產(chǎn)生汽蝕。
        9)其他措施:采用耐汽蝕破壞的材料制造泵的過流部分元件;降低泵的轉(zhuǎn)速。
       
       

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