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离心泵的气蚀及处理?

来源:沈阳恒禹给水设备有限公司         发布时间:2021-06-05 返回列表
一,什么是气蚀?

气蚀(cavitation),指金属表面受到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀等,使叶轮表面呈现海面状、鱼鳞状破坏的一种现象。

二、离心泵气蚀的危害
离心泵的气蚀现象就是离心泵的常见故障之一。泵一旦发生汽蚀,其流量和扬程性能不仅会下降,还会表现出噪声、振动明显偏高,严重时甚至会使泵中液流中断,不能正常工作。汽蚀还会对泵的过流部件产生破坏,甚至影响管路系统。

产生气蚀现象的原因有很多,例如离心泵产品质量有问题,操作人员的使用不当等。产品在出厂前会经过多道程序的质量检测,所以人为因素的影响比例更大。在工作状态下,离心泵的工作环境及操作因素的影响,占到离心泵发生气蚀现象比例的绝大部分。


三、气蚀产生的发生过程及原因?

1、气蚀产生的过程。

离心泵在工作的时候,离心泵输送的液体压力,会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到低的时候,叶轮开始对液体做功,液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时,液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出,它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于气泡内的汽化压力,则气泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力突然增加。这样,不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候,则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气,这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。汽蚀发生时,由机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用,致使材料受到破坏,还会出现噪声和振动。汽蚀发展严重时,大量气泡的存在会堵塞流道的截面,减少流体从叶轮获得的能量,导致泵中液体中断,不能正常工作。
2、气蚀发生的原因?
   一句话:当泵的轮入口稍后的位置,或者笼统地说泵内压力低点的压力小于所输送介质的饱和蒸 汽压时就会发生汽蚀现象。
 用专业的语言:当泵的汽蚀余量NPSHr大于装置的汽蚀余量NPSHa时,就会发生汽蚀现象。
   具体到实际运行中有:

    泵入口的液气压力突然下降,达到或低于饱和温度下的压力,液体汽化。
    泵入口进入空气,或者泵入口流量突降。
    调整操作不当,导致出口流量急剧减小。
    泵的安装高度不足
    低流量时再循环门未及时打开。

    除氧器,凝汽器及水箱液位过低。

四,气蚀的处理措施。
防止措施:
(1) 适当加大泵入口直径和叶轮入口直径,降低泵入口液体流速,降低NPSHr。或者直接采用双吸叶轮,因双吸叶轮相当于两个单吸叶轮的入口面积,同样流量条件进口流速可降低一倍。
(2) 将叶片头部背面修薄,改善叶片入口排挤,降低NPSHr。或加装诱导轮,使液体进入叶轮前增加了一定压力能。
(3) 泵选型时,遇到装置汽蚀余量低或介质易汽化时,泵尽可能采用低转速。
 (4) 管路系统设计时,泵的吸上高度尽可能低,条件许可就采用倒灌。配管时,适当缩短吸入管长度、增大吸入管径,在吸入路尽量减少不必要的阀门、弯头数量,以减少吸入管的管路损失。
(5) 泵在接近汽蚀的状态下工作,如采用组织致密的抗汽蚀材料(铜合金、不锈钢等) 制造泵叶轮可以延长叶轮寿命。如用压延的钢板焊接的叶轮较铸造的叶轮抗汽蚀能力强。也可以利用非金属涂料采用环氧树脂、尼龙、聚胺脂等对叶轮进行涂层处理。
(6) 对易汽化介质,做好管路的保温降温,避免所输送液体的温度升高。
(7) 泵出现汽蚀又无法改变其工艺条件时,可在泵入口加装一个喷嘴,利用泵出口压力,使其高压液体回馈,以增大泵入口压力,减小汽蚀的可能性。
(8) 泵在运行过程中,应利用泵出口阀控制流量在合理的范围。泵偏大流量运行时最容易出现汽蚀现象。操作中,不允许用吸入管路阀门来调节流量。
(9) 凝结水泵,给水泵低流量时及时检查再循环门开启。

(10) 保持较高的除氧器,凝汽器,水箱的水位 ,设置低水位自动停泵保护。

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