? ? ? ?水泵的汽蝕是由水的汽化所引起的。水泵工作時, 如果水泵內(nèi)某點壓力降低到工作溫度下水的飽和蒸汽壓力水就開始汽化, 并且, 水的這種汽化現(xiàn)象將隨泵殼內(nèi)壓力的繼續(xù)下降以及水溫的提高而加劇。 汽蝕開始時一般都出現(xiàn)于水泵葉輪進口的低壓區(qū), 此時水大量汽化, 同時, 原先溶解在液體中的氣體也自動逸出, 形成的氣泡中充滿蒸汽和溢出的氣體。當氣泡隨水流進入葉輪流道高壓區(qū)時, 因為氣泡內(nèi)是汽化壓力, 而氣泡外面水流的壓力卻比較大, 氣泡在周圍高壓的作用下突然被水壓壓破, 在氣泡破裂的瞬間, 水流因慣性以高速沖向氣泡中心, 在氣泡閉合區(qū)內(nèi)產(chǎn)生強烈的局部水錘現(xiàn)象。

? ? ? ?試驗證明, 此種水錘所產(chǎn)生的沖擊頻率每分鐘可達2 ～3 萬次之多, 并且集中作用在極微小的面積上, 壓力可達到幾百個甚至幾千個大氣壓。如此巨大的壓力頻繁作用下, 連續(xù)打擊在葉輪或葉片的金屬表面, 使金屬產(chǎn)生局部疲勞現(xiàn)象。在最薄弱部分,晶粒首先剝落, 產(chǎn)生凹痕, 凹痕的產(chǎn)生使應(yīng)力更加集中, 然后堅固的晶粒也隨著剝落。這種破壞不斷惡化致使水泵的葉輪或葉片表面呈現(xiàn)蜂窩狀, 金屬表面逐漸因疲勞而破壞, 通常把這種破壞稱為剝蝕。

? ? ? ?除機械沖擊外,在所產(chǎn)生的氣泡中還夾雜有一些活潑氣體( 如氧氣等) , 借助氣泡凝結(jié)時所放出的熱量, 對金屬起化學(xué)腐蝕作用。機械腐蝕和化學(xué)腐蝕的共同作用, 更加速了金屬的損壞速度。這種現(xiàn)象便稱為汽蝕現(xiàn)象。水泵在嚴重的汽蝕狀態(tài)下運行, 發(fā)生汽蝕的部位很快就成為蜂窩或海綿狀, 直到大面積脫落而破壞。

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? ? ? ? 防止措施

? ? ? ?為了防止和減輕汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生, 除了從水泵構(gòu)造及制泵材料等方面加以改善外, 還可以采取以下措施:

? ? ? ?1正確確定水泵的安裝高度水泵樣本中, 對于各種水泵都給定了一個允許吸上真空高度Hs , 那么水泵的最大安裝高度則為: H ssma x = H s- ∑h s- V2/ ( 2g ) 式中: H s s max - 水泵的最大安裝高度( m ) 。H s—樣本中給出的允許吸上真空高度值( m) ?！苃s —吸水管段的水頭損失( m) 。 V2/ ( 2g ) —吸水管真空表處的流速水頭( m ) 可以看出, 此時計算出的是水泵的最大安裝高度, 在設(shè)計泵站時, 如果滿足此式, 則滿足離心泵葉輪進口處的吸上真空度小于其允許值, 就不會發(fā)生汽蝕。但此式計算時, 設(shè)計水量是一定值, 而實際運行時水量在一定范圍內(nèi)會有波動, H s s max 就不是一個定值。為了安全起見, 適當降低水泵安裝高度, 是防止汽蝕發(fā)生的最有效措施。對降低安裝高程不可能的泵站, 或降低高 程經(jīng)濟上不合算, 可考慮在某些工況, 讓水泵在一定汽蝕下工作, 并對泵部件采用耐汽蝕材料制造或噴鍍。

? ? ? ?2要有良好的進水條件應(yīng)避免在進水池內(nèi)出現(xiàn)旋渦和偏流。水泵進口前應(yīng)有大于5 倍進水管直徑長的直管段, 使葉輪進口流態(tài)均勻。絕對不準用進水管閘閥調(diào)節(jié)流量, 以免造成泵進口壓力減少, 流態(tài)混亂。應(yīng)盡量縮短進水管路的長度, 適當加大進水管的直徑, 以減少水力損失。對于大中型泵站進水流道的型式和尺寸,應(yīng)保證產(chǎn)生最良好的水流條件, 避免產(chǎn)生旋渦。水流在進人葉輪前要求流速和壓力分布均勻。同時要注意進水池的水位變化, 在最低水位時, 若水泵工作點遠離額定點, 應(yīng)采取調(diào)節(jié)措施。

? ? ? ?3調(diào)節(jié)工況在水泵運行過程中, 用調(diào)節(jié)水泵工作點的方法可以減輕汽蝕, 對于離心泵適當?shù)販p少流量,使工作點向左移動, 增大( H s ) 值, 對葉片可調(diào)的軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵, 改變?nèi)~片的安裝角, 使工作點移到( $ h) 值較小的區(qū)域。

? ? ? ?4吸水側(cè)補氣在水泵吸水側(cè)補入少量空氣, 可以消除和減輕初生汽蝕所產(chǎn)生的噪音和振動, 并減少汽蝕區(qū)的真空度。補入空氣量為流量的0 . 1% 時對泵效率無影響, 對減輕汽蝕現(xiàn)象的效果很顯著, 補人空氣量較大時, 對泵效率影響很大。

? ? ? ?5增加吸水側(cè)壓力在吸水管口裝設(shè)射流泵或噴嘴, 這樣吸水管中部分動能變?yōu)閴耗? 而提高了離心泵的吸上高度, 水泵吸上高度增值△H , 用下式計算: △H = 0. 40 7H ( d / D 吸)7/ 3 式中: H —水泵揚程( m) 。 d 、D 吸—噴嘴及吸水管直徑。 此法適用于水位變化大, 而泵的安裝高程不能降低的泵站, 但需要消耗一部分能量, 同時也會減少水泵出水量, 所以d / D 吸比值不宜過大。 6采用耐汽蝕材料和涂料采用耐汽蝕材料制造水泵部件, 是抗汽蝕的一個重要措施。金屬材料耐汽蝕的順序為: 錫鉻鈷合金、奧氏體不銹鋼、鎳鉻合金鋼、鎳鋁青銅鑄造物、鑄鋼、鍛鋼、青銅、鑄鐵、鋁。 在水泵過流部件表面噴鍍耐汽蝕金屬材料, 形成一層表面硬膜, 以抵抗汽蝕破壞, 比采用貴重的合金鋼要經(jīng)濟得多。此外, 在水泵過流部件和已蝕壞部件用聚合涂料( 如以環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)的抗汽蝕耐磨材料及其他熱塑性涂料等) 進行覆蓋和修補, 比采用金屬噴鍍更為經(jīng)濟方便, 其抗蝕耐磨效果也好。當已剝蝕的部件具有可焊性時, 也可用不銹鋼焊條補焊。

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? ? ? ?自平衡多級泵 ? ???多級離心泵? ? ??化工泵??