1.泵汽蚀的发生过程
泵在运行中,若其过流部分的局部区域(如叶轮叶片进口稍后的某处),液体的绝对压力下降到所抽送液体当时温度下的汽化压力时,液体便在该处开始汽化,形成气泡(气泡内部的压力约等于汽化压力)。这些气泡随液流向前运动至高压区时,气泡周围的高压液体使气泡急剧地缩小以至凝结,在气泡消失的同时,液体质点以高速(由于气泡压瘪)填充空穴,发生互相撞击而形成强烈的水击,同时在气泡凝结时还产生电解、化学反应,故使过流部件受到剥蚀而损坏,上述这个过程称为汽蚀。
2.泵汽蚀时发生的现象
(1)产生噪声和振动泵汽蚀时,由于强烈的水击,将产生噪声和振动,可以听到噼噼啪啪爆豆似的声,并引起600~2500Hz的振动,严重时,像跳舞般地跳动。
(2)泵性能下降待汽蚀发展到一定程度时,由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏,泵的流量、扬程、效率、泵输入功率曲线下降,严重时会使液流中断,使泵不能工作。
(3)过流部件的汽蚀损坏气泡凝结时,金属表面受到连续强烈的水击,出现麻点,金属晶粒松动,并剥落成蜂窝状,甚至穿孔。汽蚀破坏除因受机械力作用损坏外,还有化学作用等腐蚀损坏。
3.泵汽蚀相似定律及汽蚀比转速
1)泵汽蚀相似定律(通常情况下)表达如下:
2)汽蚀比转速C与比转速ns类似,相似泵的汽蚀相似准则——汽蚀比转速C表达如下:
4.提高泵抗汽蚀性能的措施
泵在运转中发生汽蚀与否是由泵本身的汽蚀性能和吸入装置的特性共同决定的。泵本身是主要因素,所以解决泵汽蚀问题的根本措施是提高泵本身的抗汽蚀性能。合理地选用吸入装置也有助于预防泵汽蚀。
1)选择合适的几何参数:(www.daowen.com)
①增大叶轮进口有效面积,降低v0(进口流速)值,提高泵的抗汽蚀性能。
②适当地增大叶片进口宽度b1,增大叶片进口处的过流面积,从而降低V1(V0)提高泵的抗汽蚀性能。
③合理确定叶轮前盖板的形状,减小前盖板的曲率,即增大曲率半径r,减弱转弯处离心力的影响,且使流速均匀。
④合理确定叶片进口边的位置和叶片进口部分形状。即叶片进口边适当向吸入方向延伸,增加叶片面积,使叶片工作面和背面的压力趋于均匀,叶片进口部分制作成扭曲形,尽量符合流动状态,减少冲击。
⑤合理地确定叶片进口安放角和冲角,尽量减少进口排挤,使进口液流顺畅。
⑥减少叶片进口边的厚度。理论上讲进口边越薄越好,越接近流线型,泵的抗汽蚀性能越好。
2)采用双吸式进口和降低泵的转速,能降低泵进口流速。
3)采用诱导轮可提高泵的汽蚀比转速。
4)提高装置汽蚀余量,使吸入管道尽量短和直,减少弯头和阀门数量。
5)降低流体的温度,即减少汽化压力水头。
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