分享叶片泵汽蚀的研究与预防

更新日期:2019-09-20 14:36:42 星期五
摘要:

一、前言 叶片泵是广泛应用在生产与生活其中的设备,因而汽蚀是叶片泵类产品之中广泛存在的现象,它对于叶片泵的损坏 […]


一、前言

叶片泵是广泛应用在生产与生活其中的设备,因而汽蚀是叶片泵类产品之中广泛存在的现象,它对于叶片泵的损坏是十分严重,严重影响水泵的使用寿命,予社会造成了不可低估浪费,而且造成安全生产事故。所以有必要对于叶片泵的汽蚀加以研究,预防汽蚀的发生,或是尽量地降低汽蚀造成的影响。

 

二、汽蚀产生的原因

上面便简单地介绍一下汽蚀是怎样产生的。简单的说便是泵内于某处的压力降到低于该温度之下的饱和蒸汽压力,亦该液体之中便有气泡产生,除此之外溶解在水中的气体亦会析出,此时分离出来的蒸汽和气体的气泡,遭流动的液体送到高压区,于该处迅速破灭(此时延续的时间T≤0.001s),除此之外伴随有压力过分升高,进而使这一过程具有破灭的一切特征,这样产生的冲击现象不久依序传开,进而使紧紧靠遭侵蚀表面的汽泡,及于孔穴(微孔,断口,裂纹等)之中的气泡均发生破灭,这样强度比较低的地方便会产生裂纹。改由气泡破灭因而造成的对于表面的轰击,使紧紧靠汽蚀区的材料层产生振动,而且损坏。

 

1. 汽蚀产生原因

产生汽蚀重要有以下几点可能原因:

1)吸入最高点过高或是灌注最高点甚低。

2)超出额定流量,因此泵内水流升高因而压力下降。

3)自运动学之上看,流线方向绝不正确,流动方向急速改变及叶轮进口处液流绝不皆匀。

汽蚀的形成取决于泵的吸入区的运行情况,吸入条件的变化会直接影响汽蚀发生而且连续发生。

2.汽蚀破坏位置

叶轮的叶片及泵内过流部分的壁均有可能由于腐蚀、侵蚀与汽蚀因而受到破坏,依据多年对于各种叶片泵的观察,对于受破坏的地点观察和于泵内流道的位置,总结出受汽蚀破坏的位置是气泡破灭位置再次往流动方向移动一点距离的地方。

于汽蚀的初级阶段,气泡的破灭于叶轮的范围之内便已结束。汽蚀的扩展阶段,大多数气泡于叶轮的范围之内便已破灭,其余的会延续到导叶、蜗壳而且多级泵的之下一级,气泡于该处破灭,并且引起该处汽蚀破坏的发生。

1)离心泵汽蚀引起的破坏(见图1),破坏点不但限于叶片之上,所以于叶轮的盖板之上a处,最低压区处于叶轮的叶片正面紧紧靠进口处b处,该处的压力突然升高,会促成汽蚀现象。于汽蚀现象严重时,叶片出口处、泵的隔舌处及使液体产生预旋的诱导轮上亦会发生汽蚀破坏。

2)斜流泵和轴流泵于开式叶轮汽蚀的破坏点(见图2):紧贴叶轮进口边c处。

叶轮叶片尾部以及相当于端部的泵体处d处。

吸入喇叭管之上紧紧靠叶轮进口e处。

导叶的进口部分f处。

3.汽蚀的标志

假如泵的扬程与效率显著下降,所以有噪声与振动产生,亦可以基本断定发生了汽蚀,一旦泵的流量超过额定值,汽蚀发生的机率便会增大。

4.汽蚀的预防

预防汽蚀与减少汽蚀破坏的措施可以分成三类:

(1)结构方面的预防措施

1)采取的措施有流量相同的情况之下,使用双吸泵代替单级泵,这样便会减少流经叶轮的流量与所需的汽蚀余量。

2)采用预旋,假如沿着叶轮的旋转方向采用绝不是十分强烈预旋,亦可减少汽蚀发生,改善泵的吸入性能,除此之外亦可以提高泵的效率。

3)采用大出口宽度的叶轮,这样可以取得良好的效果。

4)避免于叶轮后面出现急速转弯。

5)叶片数作为偶数时,每逢第二个叶片,其进口处缩短一些。

6)采用与缓弯曲的前盖板。

7)增大高比转速的叶片数。

8)削薄叶片进口端。

9)采用小的叶片进口角。

10)于离心泵叶轮进口后面采用螺旋诱导轮。

11)于叶轮进口后设置喷射器,这样可以提高叶轮的进口的压力,进而增大泵的吸入高度(乃降低了所需的灌注高度)。

(2)安装和运行技术方面的预防措施

1)泵安装的吸入最高点尽可能小。

2)所输送的介质温度由于尽可能降低。

3)输送热水时应保证有足够的灌注高度。

4)泵应于最高效率的工况点运行。

(3)材料方面的预防措施 尽管也没完全耐汽蚀的材料,不过各种材料的耐汽蚀的性能依然有非常大的差异。

1)遭受汽蚀作用时的金属,锻件金属高于铸件金属要好很多。

2)表面光滑的要高于表面粗糙的要好。

3)表面硬度高的要高于表面硬度低好。

4)表面进行喷涂处理(喷塑,喷涂碳化硅等)。


分享叶片泵汽蚀的研究与预防