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带你了解化工泵汽蚀现象发生原因和危害

返回列表 来源: 金陵奇峰 发布日期: 2022.12.20
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化工泵在使用过程中经常会遇到耐腐蚀泵的气蚀损坏。为了更好的服务于用户,避免因汽蚀影响泵的使用,江苏奇峰特此向您详细介绍一下化工泵蒸汽腐蚀的原因及危害。

带你了解化工泵汽蚀现象发生原因和危害

化工泵气蚀分为以下几种类型:

自由空化或移动空化:气泡在流动的液体中产生,同时在液体中生长,并在高压下崩溃。

固定空化或附加空化:在流动物体表面或流道侧壁上形成空腔,并附着在壁面上。

涡流空化:空化发生在涡的低压部分,发生在螺旋桨翼末端的空化就属于这种类型的空化。

振动空化:发生在高振幅、高压力脉动的液体中的空化现象。这种空化现象常用于材料的空化损伤实验。在液压机械中通常不常见。水力机械中经常出现移动空化和固定空化。

空化的过程发生:

当液体处于一定温度时,当压力降低到该温度下的汽化压力时,液体就会产生充满气体的气泡,这就是产生空化的根本原因。从液体中分解出来的空气或其他气泡对蒸气是有害的侵蚀作用与蒸汽泡不同。

当气穴流动过程中产生的气泡到达高压处时,其体积减小至破裂。这种由于压力升高而在液体中消失的汽泡现象叫做汽泡崩溃。

实践证明,空蚀的损伤部位是气泡消失的地方,因此在叶轮出口和压水室进口处常发现损伤痕迹。然而,不能忘记气蚀的起源是在叶轮进口处。因为一般情况下,化工泵的叶轮进口是压力较低的地方。如果这个地方的液体压力等于或低于该温度下液体的汽化压力,就会有大量的蒸汽和气体溶解在从液体中溢出的液体中,形成许多蒸汽和气体混合的小气泡。

当含有大量小气泡的液体通过叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体使气泡急剧收缩甚至破裂。气泡凝聚破裂的同时,液体颗粒高速充满空腔,并在这一瞬间产生非常好烈的水锤效应,以很高的冲击频率撞击金属表面,冲击应力可达数百至数千。大气压下,冲击频率可达每秒数万次,严重时,壁厚会被分解。泵内产生气泡和破裂气泡而损坏过流部件的过程就是化工泵中的汽蚀过程。

汽蚀破坏:化工泵汽蚀现象

1)产生噪声和振动

由于泵的空化,在高压区域连续产生气泡后突然破裂,伴随而来的好水锤产生噪音和振动,可以听到爆裂的声音。

2)浸水部位腐蚀损伤

当泵长期在汽蚀条件下工作时,泵的过流部件的某些零件会被腐蚀和损坏。这是因为当蒸汽气泡凝结时,金属表面受到600-25000Hz的高频好烈冲击,导致金属表面出现麻点到穿孔。

3)性能退化

化工泵发生汽蚀时,叶轮内液体的受到干扰和破坏,外特性表现为流量—扬程曲线、流轴功率曲线、流量—效率曲线下降,严重时泵内液体流动会中断而不能工作。

汽蚀引起不同比转速泵性能曲线的下降:

防止气蚀的措施:

为了防止气蚀,需要提供NPSHa(有效NPSH),使NPSHa;。NPSHr(必要的NPSH),从中可以获得以下措施:

减小几何吸入高度(或增大几何回流高度)。

减少吸入损失,为此,尽量增大管径,减少管道长度、弯头及管道附件等。

泵在高流量下运行时,NPSHr增大,NPSHa减小。因此,在确定安装高度时,汽蚀余量(允许汽蚀余量)应远大于汽蚀余量(NPSHr),否则应防止其长期运行。在交通拥挤的情况下运行。有时由于泵的选型不当,使泵在大流量下运行,容易产生汽蚀,在选择泵时应注意。

在相同的转速和流量下,采用双吸泵,由于进口流量的减少,泵不易产生汽蚀。

泵内发生汽蚀时,应减小流量或降低转速。

泵吸入池的状况对泵的汽蚀有重要影响。

当操作流量小于较佳操作点的75%时,应配置小流量叶轮。如果采用切割叶轮的方法,则会出现较大的负攻角,从而恶化空化性能。

如果泵在大流量下运行,可将叶轮进口扩大,或将叶片进口的一部分去掉。

刃口适用于变薄刀片(或刃口适用于变尖刀片)。

当泵因汽蚀产生明显的噪声和振动时,向泵入口供气可减轻噪声和振动。

对于在恶劣条件下工作的泵,为避免汽蚀破坏,可采用耐腐蚀材料。

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