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泵汽蝕現象的產生及如何提高抗汽蝕措施

[2021-08-26]_汽蝕現象的產生;當離心泵的吸入高度過大、液體溫度比較高時(或兩種現象同時存在),致使入口壓力小于流體輸送溫度下的飽和蒸氣壓,則在該環境下液體就...[閱讀全文]


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泵汽蝕現象的產生及如何提高抗汽蝕措施

來源:www.kaetribalbellydance.com   時間:2021-08-26 14:58:25   熱度:197℃

文章摘要

導讀:本文是由安徽江南泵閥集團于2021-08-26 14:58:25發布的關于:汽蝕現象泵汽蝕現象抗汽蝕措施泵安裝高度的計算的資訊,其主要內容為:汽蝕現象的產生;當離心泵的吸入高度過大、液體溫度比較高時(或兩種現象同時存在),致使入口壓力小于流體輸送溫度下的飽和蒸氣壓,則在該環境下液體就會在泵進口處沸騰汽化,從而形成無數小...

  汽蝕現象的產生:

  當離心泵的吸入高度過大、液體溫度比較高時(或兩種現象同時存在),致使入口壓力小于流體輸送溫度下的飽和蒸氣壓,則在該環境下液體就會在進口處沸騰汽化,從而形成無數小氣泡。這些小氣泡隨水流進高壓區時,由于壓差的作用,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現象,并以很高的沖擊頻率打擊過流部件表面,沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓。

  氣泡不斷地形成與破裂,強大的水力沖擊以高頻率(600-25000Hz)反復作用在葉輪上,時間一長,就會使葉輪的葉片逐漸因疲勞而剝落。對于金屬泵,氣泡中還夾雜有一些活潑氣體(如氧氣),對金屬的光滑層因電解而逐漸變得粗糙。金屬表面粗糙度被破壞后,更加速了機械剝蝕。另外,氣泡形成與破裂的過程中,會使過流部件兩端產生溫度差異,其冷端與熱端形成電偶而產生電位差,從而使金屬表面發生電解作用,金屬的光滑層因電解而逐漸變得粗糙。在機械剝蝕、化學腐蝕和電化學的共同作用下,金屬表面很快出現蜂窩狀的麻點,并逐漸形成空洞而損壞。下圖為金屬泵葉輪發生汽蝕后的圖片:

汽蝕現象

  推薦閱讀:《如何提高耐腐蝕不銹鋼泵的抗氣蝕性能?

  對于襯氟泵,由于氟塑料具有良好的耐腐蝕性、電絕緣性。發生汽蝕時,將不會出現化學腐蝕和電化腐蝕,但因氟塑料的機械強度低于金屬材料,汽蝕嚴重時,氣泡產生的強大沖擊力及高頻率將損壞葉輪前蓋板;對于殼體,汽蝕所產生的沖擊會將殼體襯塑層呈現氣孔狀、魚鱗狀等破壞,嚴重時,將蝕穿殼體襯塑層。下圖為襯氟泵葉輪、殼體發生汽蝕后的圖片:

泵汽蝕現象

泵汽蝕現象

  發生汽蝕后對泵產生的影響:

  1.泵發生汽蝕后會引起噪音和振動。泵發生汽蝕時,水流質點互相碰撞和擠壓,會產生劇烈的振動,造成機組零部件的破壞,嚴重時水泵不能抽水,甚造成水泵裝置和泵房結構的破壞。由于氣泡振動和破滅產生噪音,危害泵站中運行操作人員的健康。

  2.引起泵工作參數的下降。當泵汽蝕較嚴重時,泵葉輪內的大量氣泡將阻塞葉輪流道,使泵內液體流動的連續性遭到破壞,泵的流量、揚程和效率等參數均會明顯下降。

  3.引起泵葉輪的破壞。對于金屬泵,汽蝕所產生的一系列反應會將葉輪材料呈現海綿狀、溝槽狀、魚鱗狀等破壞,嚴重時會出現葉片的蝕穿;對于襯氟泵,汽蝕現象所產生的的沖擊力會損壞葉輪的前蓋板。

  4.造成泵軸承機械密封干磨導致物料泄露。當泵汽蝕較嚴重時,會使泵中的液流中斷,此時泵還處于工作狀態,泵的軸、軸承、軸套,密封件會因汽蝕缺液后干磨導致急劇升溫,零部件會因高溫融化到一起,致使泵的損壞、物料的泄露。

  汽蝕現象對離心泵的危害較大,離心泵即使在輕微的汽蝕下長期工作也是不允許的。

  泵安裝高度的計算:

  避免汽蝕現象發生的關鍵是泵的安裝高度要正確,尤其是當輸送溫度較高的易揮發性液體時,更要注意。泵的吸入口中心到儲液槽液面之間的高度稱為吸入高度,泵的吸入高度又與泵汽蝕余量、裝置汽蝕余量、當地大氣壓、介質飽和蒸汽壓力相關,例:(以20度清水計算)

  吸程=當地大氣壓10.33米(公式中以標準大氣壓計算)-泵氣蝕余量-管道損失-安全量(0.5m)

  例如:某泵氣蝕余量為4.0米,求吸程Δh

  解:Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米(不考慮管道損失情況)

  從安全角度考慮,泵的實際安裝高度值應小于計算值。

泵安裝高度的計算

  如何提高泵抗汽蝕措施:

  欲防止發生汽蝕須提高裝置汽蝕余量,使NPSHa(裝置汽蝕余量)>NPSHr(泵汽蝕余量)可防止發生汽蝕的措施如下:  

  1.減小幾何吸上高度(或增加幾何倒灌高度);

  2.減小吸入損失(管路損失),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.降低介質溫度(使液體飽和壓力降低);

  5.泵發生汽蝕時,應把流量調小或降速運行;

  6.對密封容器中加壓;

  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。

      相似導讀:耐腐離心泵汽蝕現象及其產生原因>>>>耐腐離心泵在運行中,如果由于某種原因,離心泵送液體的壓力在溢流部分的局部區域(通常在葉輪葉片進口后面的某個地方)降低到液體在當前溫度下的汽化壓力,液體就會在那里開始汽化,產生大量...more+

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