离心泵汽蚀(离心泵汽蚀发生的机理)

海潮机械 2023-01-06 22:03 编辑:admin 273阅读

1. 离心泵汽蚀发生的机理

叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧; 压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧; 无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧; 多级泵中第一级叶轮。

2. 离心泵汽蚀的原因及处理

  汽蚀发生的原因离心泵在运转时,流体的压力从泵入口到叶轮入口而下降,在叶片附近,液体压力最低。此后,由于叶轮对液体做功,压力很快上升。当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时,液体就汽化。同时,还可能有溶解在液体内的气体溢出,它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡会凝结溃灭形成空穴。

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,使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。

这不仅阻碍流体的正常流动,更为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数小弹头一样,连续地打击金属表面,其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),金属表面会因冲击疲劳而剥裂。

若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等),他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶并产生电解,对金属起电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击,形成高压、高温、高频率的冲击载荷,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汽蚀。离心泵产生汽蚀的原因1、水池液位过低,有气体被吸入2、流速和吸入管路上的阻力太大;

3、泵的安装高度过高;

4、被输送的介质温度过高;

5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好,有空气进入。汽蚀的严重后果汽蚀是水力机械的特有现象,它会带来很多严重的后果。① 汽蚀使泵的性能下降 汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰,使泵的性能下降,严重时会使液流中断无法工作。

②汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时,液体互相撞击并撞击壁面,会产生各种频率的噪音。严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声,同时引起机组的振动。

而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭,如此互相激励,导致强烈的汽蚀共振,致使机组不得不停机,否则会遭到破坏。③汽蚀使过流部件被剥蚀破坏 通常离心泵受汽蚀破坏的部位,先在叶片入口附近,继而延至叶轮出口。

起初是金属表面出现麻点,继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕,严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔,甚至叶轮破裂,造成严重事故。因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。④汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍,应为流体流速愈高,会使压力变得愈低,更易汽化发生汽蚀。

3. 离心泵汽蚀发生的机理有

离心泵会产生汽蚀的原因:液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。

4. 离心泵汽蚀现象原理

离心泵发生汽蚀现象原因:因为离心泵在工作的状态下,泵内由于介质中产生气泡,对离心泵内部的零部件结构产生冲击,引起部件表面的金属剥蚀,最终导致离心泵产品的损坏。

离心泵发生汽蚀现象处理办法,具体如下:

一、使用用户处理办法,一般是退回给厂家维修,或者请维修师傅过来进行维修。

二、生产厂家处理办法:

A提高离心泵本身抗汽蚀的性能。

1、改进泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构议计。

2、采用前置诱导轮。

3、采用双吸式叶轮。

4、设计工沉采用稍大的正冲角。

5、采用抗汽蚀的材料。

B提高进液装置汽蚀余量的措施。

1、增加离心泵前储液罐中液面上的压力。

2、减小泵前吸上装置的安装高度。

3、将吸上装置改为倒罐装置。

4、减小泵前管路上的流动损失。

5. 离心泵产生汽蚀的原因是什么?如何避免汽蚀现象?

汽蚀是离心泵特有的一种现象。当叶轮人口附近液体的静压强等于或低于输送温度下液体饱和蒸气压时,液体将在此部分汽化,产生气泡。含气泡的液体进入叶轮高压区后,气泡就急剧凝结或破裂。

因气泡的消失产生局部真空,周围的液体以极高的流速流向原气泡占据的空间,产生了极大的局部冲击压力。

在这种巨大冲击力反复作用下,导致泵壳和叶轮损坏,这叫汽蚀现象

6. 离心泵汽蚀发生的机理是什么

  气缚:由于泵内存气,启动泵后吸不上液的现象,称气缚现象。气缚现象发生后,泵无液体排出,无噪音,振动。为防止气缚现象发生,启动前应灌满液体。

  气蚀:由于泵的吸上高度过高,使泵内压力等于或低于输送液 体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称气蚀现象,气蚀发生时液体因冲击而产生噪音、振动、使流量减少,甚者无液体排出。为防止气蚀现象发生;泵的实际安装高度应不高于允许吸上高度。

  

  1、离心泵气缚现象

  (1)气缚发生原因

  离心泵在启动前没有灌满被输送的液体,或者是在运转过程中泵内渗入了空气,

因为气体的密度小于液体的密度,产生的离心力小,无法把空气甩出去,泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内,泵象被气体缚住一样,失去了自吸能力而无法输送液体,称作离心泵的气缚现象。

  

  (2)产生危害情况

  泵打不出液体来,机组产生剧烈振动,同时伴有强烈刺耳的噪音,电机空转,容易烧坏电机。影响输送液体的效率和离心泵的正常工作。

  

  (3)预防措施集锦

  启动前要灌泵并使泵壳内

充满待输送的液体,启动时关闭出口阀。为防止灌入泵壳内的液体因重力流入低位槽内,在泵吸入管路的入口处装有止逆阀(底阀);如果泵的位置低于槽内液面,则启动时无需灌泵。做好壳体的密封工作,灌水的阀门不能漏水,密封性要好

  

  2、离心泵气蚀现象

  (1)气蚀发生原因

  当泵壳内吸入的液体在

的吸入口处因压强减小恰好气化时,给泵壳内壁带来巨大的水力冲击,使壳壁象被气体腐蚀一样,该现象称为汽蚀现象。

  造成汽蚀的主要原因有:

  (1)进口管路阻力过大或者管路过细;

  (2)输送介质温度过高;

  (3)流量过大,也就是说出口阀门开的太大;

  (4)安装高度过高,影响泵的吸液量;

  (5)选型问题,包括泵

选型,泵材质的选型等。

  含气泡的液体挤入高压区后急剧凝结或破裂。因气泡的消失产生局部真空,周围的液体就以极高的速度流向气泡中心,瞬间产生了极大的高达几万kpa的高速冲击力,造成对叶轮和泵壳的冲击,使材料受到侵蚀和破坏。

  

  从造成汽蚀和气缚的原因不同来看:气缚是泵体内有空气,一般发生在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空气没排净;而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力。

  (2) 气蚀发生的位置

  根据水泵汽蚀发生的部位不同,可将汽蚀分为以下四类:

  叶面汽蚀:

  叶面气蚀是发生在叶片表面的汽蚀,主要是因为水泵安装过高,或流量偏离设计

流量过大时产生的汽蚀现象。其空泡形成和溃灭多发生在叶片的正面和背面或前轮盘内表面处以及叶片的根部。

 

  间隙汽蚀:

  间隙气蚀泵内水流通过突然变窄的间隙时,速度增加,局部压力下降,也会产生汽蚀。如轴流泵叶片外缘及泵壳之间的间隙内,离心泵密封环与叶轮外缘的间隙处,由于叶轮进水侧与出水侧的压盖很大,导致高速回流,造成局部压降,引起间隙汽蚀。

  涡带汽蚀:

  涡带气蚀由于集水池,进水流道设计不良或水泵在非设计条件下工作,也可能在叶轮的下方产生自上而下的带状漩涡(简称涡带),当涡带中心压力低于汽化压力时,该涡带即成为汽蚀带。

  粗糙汽蚀:

  粗糙气蚀是水流经过泵内凸凹不平的内壁面和过流部件时,在突出物的下游也容易产生局部负压而引发汽蚀,该汽蚀称为粗糙汽蚀。

  3、离心泵的气缚和气蚀产生的危害情况

  使水泵性能恶化

  汽蚀发生时将产生大量空

泡,水中含有大量空泡时,破坏了水流的正常规律,使叶槽有效过流面面积减小,流动方向随之改变,能量损失增大,从而引起水泵流量、扬程和效率的迅速下降,汽蚀严重时甚至会出现断流。

  损坏过流部件

  水泵壁面在高强度冲击力

的反复作用下,金属表面产生局部变形与硬化变脆,产生金属疲劳现象,使金属破裂与剥落。除力学作用外,还夹杂着水体中逸出的深入活泼气体(如氧气)对金属的化学腐蚀以及水体对金属的电化学腐蚀等。在综合作用下,水泵壁面起初是出现麻点,继而变成蜂窝状,严

重时壁面会在短期内被击空。

  

  产生振动和噪声

  气泡溃灭时,液体质点互相撞击,同时也撞击金属表

面,产生各种频率的噪声,严重时可听见泵内有劈啪的爆炸声,同时引起机组振动。叶轮局部在巨大冲击的反复作用下,表面出现斑痕及裂纹,甚至呈海绵状逐渐脱落,降低了泵使用寿命。

  所以噪声和振动也是用来判断汽蚀是否发生和消失的主要依据之一。

  4、离心泵气缚和气蚀预防措施

  1、减少气蚀的有效措施是防止气泡的产生。

  2、使在液体中运动的表面具有流线型,避免在局部地方出现涡流,因为涡流区压力低,容易产生气泡。此外,应当减少液体中的含气量和液体流动中

将限制气泡的形成。

  3、选择适当的材料能够提高抗气蚀能力。通常强度和韧性高的金属材料具有较好的抗气蚀性能,提高材料的抗腐蚀性也将减少气蚀破坏。

  4、离心泵入口处压力不能过低,而应有一最低允许值,此时所对应的汽蚀余量

称为必需汽蚀余量,一般由泵制造厂通过汽蚀实验测定,并作为离心泵的性能列于泵产品样本中。泵正常操作时,实际汽蚀余量必须大于必须气蚀余量,我国标准中规定应大于0.5m以上。

  5、同时要清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小。

  6、另外对于泵的生产厂商来说就是要提高离心泵本身抗气蚀的能力,比如改进吸入口至叶轮附近的结构设计;采用前置诱导轮,以提高液流压力;增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,以增大进口面积。

  7、离心泵的气缚和气蚀现象对于离心泵的影响是十分不利的。在日常使用离心泵前一定要按操作规程来进行,避免气缚现象的发生。同时要定期检查和维护离心泵的进出口管体温度下的饱和蒸汽压时,液体气化,气泡形成,破裂等过程中引起的剥蚀现象,称气蚀现象,气蚀发生时液体因冲击而产生

7. 离心泵汽蚀的主要原因

具有以下危害性。

①离心泵的性能下降。泵的流量、压头和效率均降低。若生成大量气泡,则可能出现气缚现象,迫使离心泵停止工作。

②产生噪声和振动,影响泵的正常工作环境。

③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命。气蚀发生的原因是叶轮吸入口附近静压强低于某值所致。而造成该处静压强过低的原因诸多,如泵的安装高度超过允许值、泵送液体温度过高、吸入管路局部阻力过大等。为避免发生气蚀,就应该设法是叶轮入口附近的压强低于输送温度下液体的饱和蒸气压。通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀的有效措施。