? ? ? ?水泵的汽蝕是由水的汽化所引起的。水泵工作時(shí), 如果水泵內(nèi)某點(diǎn)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(shí)一般都出現(xiàn)于水泵葉輪進(jìn)口的低壓區(qū), 此時(shí)水大量汽化, 同時(shí), 原先溶解在液體中的氣體也自動(dòng)逸出, 形成的氣泡中充滿蒸汽和溢出的氣體。當(dāng)氣泡隨水流進(jìn)入葉輪流道高壓區(qū)時(shí), 因?yàn)闅馀輧?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?zèng)_向氣泡中心, 在氣泡閉合區(qū)內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈的局部水錘現(xiàn)象。

? ? ? ?試驗(yàn)證明, 此種水錘所產(chǎn)生的沖擊頻率每分鐘可達(dá)2 ～3 萬次之多, 并且集中作用在極微小的面積上, 壓力可達(dá)到幾百個(gè)甚至幾千個(gè)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(jiān)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(jī)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(shí)所放出的熱量, 對(duì)金屬起化學(xué)腐蝕作用。機(jī)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(yán)重的汽蝕狀態(tài)下運(yùn)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(duì)于各種水泵都給定了一個(gè)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) 。∑hs —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(shí)計(jì)算出的是水泵的最大安裝高度, 在設(shè)計(jì)泵站時(shí), 如果滿足此式, 則滿足離心泵葉輪進(jìn)口處的吸上真空度小于其允許值, 就不會(huì)發(fā)生汽蝕。但此式計(jì)算時(shí), 設(shè)計(jì)水量是一定值, 而實(shí)際運(yùn)行時(shí)水量在一定范圍內(nèi)會(huì)有波動(dòng), H s s max 就不是一個(gè)定值。為了安全起見, 適當(dāng)降低水泵安裝高度, 是防止汽蝕發(fā)生的最有效措施。對(duì)降低安裝高程不可能的泵站, 或降低高 程經(jīng)濟(jì)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(duì)泵部件采用耐汽蝕材料制造或噴鍍。

? ? ? ?2要有良好的進(jìn)水條件應(yīng)避免在進(jìn)水池內(nèi)出現(xiàn)旋渦和偏流。水泵進(jìn)口前應(yīng)有大于5 倍進(jìn)水管直徑長的直管段, 使葉輪進(jìn)口流態(tài)均勻。絕對(duì)不準(zhǔn)用進(jìn)水管閘閥調(diào)節(jié)流量, 以免造成泵進(jìn)口壓力減少, 流態(tài)混亂。應(yīng)盡量縮短進(jìn)水管路的長度, 適當(dāng)加大進(jìn)水管的直徑, 以減少水力損失。對(duì)于大中型泵站進(jìn)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(jìn)人葉輪前要求流速和壓力分布均勻。同時(shí)要注意進(jìn)水池的水位變化, 在最低水位時(shí), 若水泵工作點(diǎn)遠(yuǎn)離額定點(diǎn), 應(yīng)采取調(diào)節(jié)措施。

? ? ? ?3調(diào)節(jié)工況在水泵運(yùn)行過程中, 用調(diào)節(jié)水泵工作點(diǎn)的方法可以減輕汽蝕, 對(duì)于離心泵適當(dāng)?shù)販p少流量,使工作點(diǎn)向左移動(dòng), 增大( H s ) 值, 對(duì)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(diǎn)移到( $ h) 值較小的區(qū)域。

? ? ? ?4吸水側(cè)補(bǔ)氣在水泵吸水側(cè)補(bǔ)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(dòng), 并減少汽蝕區(qū)的真空度。補(bǔ)入空氣量為流量的0 . 1% 時(shí)對(duì)泵效率無影響, 對(duì)減輕汽蝕現(xiàn)象的效果很顯著, 補(bǔ)人空氣量較大時(shí), 對(duì)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(dòng)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(jì)算: △H = 0. 40 7H ( d / D 吸)7/ 3 式中: H —水泵揚(yáng)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(shí)也會(huì)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(gè)重要措施。金屬材料耐汽蝕的順序?yàn)? 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(jì)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(jìn)行覆蓋和修補(bǔ), 比采用金屬噴鍍更為經(jīng)濟(jì)方便, 其抗蝕耐磨效果也好。當(dāng)已剝蝕的部件具有可焊性時(shí), 也可用不銹鋼焊條補(bǔ)焊。

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? ? ? ?自平衡多級(jí)泵 ? ???多級(jí)離心泵? ? ??化工泵??