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離心泵的汽蝕現(xiàn)象與成因

更新時(shí)間:2009-07-14
離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中很容易遭受汽蝕,下面分析一下汽蝕產(chǎn)生的原因和后果。

汽蝕發(fā)生的原因

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),流體的壓力從泵入口到葉輪入口而下降,在葉片附近,液體壓力zui低。此后,由于葉輪對(duì)液體做功,壓力很快上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí),液體就汽化。同時(shí),還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出,它們形成許多汽泡。當(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí),外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力,則汽泡會(huì)凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以*的速度向空穴沖來,造成液體互相撞擊,使局部的壓力驟然劇增(有的可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓)。這不僅阻礙流體的正常流動(dòng),更為嚴(yán)重的是,如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅,則液體就像無數(shù)小彈頭一樣,連續(xù)地打擊金屬表面,其撞擊頻率很高(有的可達(dá)2000~3000Hz),金屬表面會(huì)因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體(如氧氣等),他們借助汽泡凝結(jié)時(shí)放出的能量(局部溫度可達(dá)200~300℃),還會(huì)形成熱電偶并產(chǎn)生電解,對(duì)金屬起電化學(xué)腐蝕作用,更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊,形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷,造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。

離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因

1、水池液位過低,有氣體被吸入
2、流速和吸入管路上的阻力太大;
3、泵的安裝高度過高;
4、被輸送的介質(zhì)溫度過高;
5、吸入管道、壓蘭(指不帶液封的)密封不好,有空氣進(jìn)入。

汽蝕的嚴(yán)重后果

汽蝕是水力機(jī)械的*現(xiàn)象,它會(huì)帶來很多嚴(yán)重的后果。
① 汽蝕使泵的性能下降  
汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴(yán)重的干擾,使泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使液流中斷無法工作。
②汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng)
氣泡潰滅時(shí),液體互相撞擊并撞擊壁面,會(huì)產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴(yán)重時(shí)可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲,同時(shí)引起機(jī)組的振動(dòng)。而機(jī)組的振動(dòng)又進(jìn)一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅,如此互相激勵(lì),導(dǎo)致強(qiáng)烈的汽蝕共振,致使機(jī)組不得不停機(jī),否則會(huì)遭到破壞。
③汽蝕使過流部件被剝蝕破壞  
通常離心泵受汽蝕破壞的部位,先在葉片入口附近,繼而延至葉輪出口。起初是金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn),繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕,嚴(yán)重時(shí)造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔,甚至葉輪破裂,造成嚴(yán)重事故。因而汽蝕嚴(yán)重影響到泵的安全運(yùn)行和使用壽命。
④汽蝕也是水力機(jī)械向高流速發(fā)展的巨大障礙,應(yīng)為流體流速愈高,會(huì)使壓力變得愈低,更易汽化發(fā)生汽蝕。
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