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离心泵抗气蚀五大诀窍以及搞定水泵的汽蚀现象以及解决对策
发布日期:2021-06-01      浏览次数:659

   当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。那么该如何提高离心泵抗气蚀性能?有何诀窍?告诉你,真是相见恨晚啊!

 
    提高离心泵本身抗气蚀性能的诀窍
 
    (1)改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
 
    (2)采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
 
    (3)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
 
    (4)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。但正冲角不宜过大,否则影响效率。
 
    (5)采用抗气蚀的材料。实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。

解决水泵的汽蚀现象,压力降低是汽蚀发生的条件,水中存在大量的汽泡迅速破裂则是汽蚀发生的内因。因此告诉你要改善和降低煤矿主排水泵叶轮的汽蚀破坏,需要提高水泵入口压力。

在煤矿水泵相当于是煤矿的“心脏”,水泵工作性能的好坏直接影响到煤矿的生产安全,保证煤矿排水设备尤其是主排水泵状况的完好和稳定性具有非常重要的意义。水泵的叶轮是水泵将电机的机械能转化成水的压力能和动能。对水泵来讲,只要叶轮性能良好就能保证水泵的正常运行。然而长期以来,困扰水泵正常运行的一大难题就是水泵叶轮叶片的损坏的问题,产生这种破坏的主要原因,往往就是叶轮发生了汽蚀现象,所以研究泵产生汽蚀现象的原因以及如何预防汽蚀是非常关键的问题。而这也正是设计人员在煤矿排水设备的选型设计、安装过程中重点要考虑的问题,实际使用过程中真正使煤矿主排水泵叶轮遭到破坏的最主要原因是由于水中的固体颗粒的磨损,增大了矿水重度,从而增加了汽蚀发生的可能性。为此,专门研究了煤矿主排水泵的具体情况,就固体颗粒的存在对叶轮破坏的影响进行研究。

1、汽蚀现象产生的原因

泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时,水发生汽化。水在入水口形成气体,从而入水口形成许多小气泡。这些小气泡随水流进高压区时,汽泡迅速破裂,周围液体马上填充原汽泡空穴,由于汽泡破裂时间很短,所以形成高达几百兆帕的水力冲击。汽泡不断地形成与破裂,巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上,时间一长,就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落;同时,汽泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气),对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。金属表面粗糙度被破坏后,更加速了机械剥蚀。另外,气泡形成与破裂的过程中,会使过流部件两端产生温度差异,其冷端与热端形成电偶而产生电位差,从而使金属表面发生电解作用,金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下,金属表面很快出现蜂窝状的麻点,并逐渐形成空洞而损坏,这种现象称之为汽蚀。

2、汽蚀现象发生后对泵的严重影响

当汽蚀发展到一定程度时,将影响水泵的性能并妨碍其正常运行。主要表现为以下几个方面:

(1)泵的性能改变 汽蚀初生时,对水泵外特性并无明显影响。汽蚀发展到一定程度后,水泵的功率、效率、流量和扬程等参数会突然下降。当汽蚀充分发展后,水流的有效过流面积会减小很多,以致引起水流中断,不能工作。

(2)引起振动和噪声 气泡破裂时,液体质点互相冲击,产生噪音和机组振动,两者互相激励使泵产生强烈振动,称为汽蚀共振现象。

(3)过流部件表面的破坏 汽蚀破坏将大大缩短水泵的寿命,剥蚀和腐蚀严重时,会产生叶片断裂或穿孔等重大事故。

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