汽蚀现象对离心泵的影响

泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽化,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。

汽蚀是离心泵的常见问题,会引起泵振动和噪音的增加、性能的下降、造成泵零部件的严重损坏。只有全面、正确地理解离心泵的汽蚀性能,才能科学合理地设计或选择出满足用户装置要求的产品。

离心泵汽蚀产生的原理

泵运转过程中,当泵送液体流经流部件的某些局部区域因某些原因,液体的绝对压力降低到泵送温度下液体的饱和蒸汽压力(汽化压力)时,液体便在此处发生汽化,产生蒸汽、形成汽泡。

气泡向前流动,在某高压处破裂、凝结的同时,液体质点填充空穴并发生互相撞击而形成水击,使过流部件固壁受到腐蚀破坏。此过程便称为泵内的汽蚀过程。 汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以至破灭,这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象叫汽蚀的溃灭。

泵产生汽蚀时的现象

产生噪声和振动

由于泵汽蚀时,在高压区发生连续破灭产生强烈水击,而产生噪声和振动,可以听到冲击声音。根据噪音可以检测汽蚀的初生。

过流部件的腐蚀破坏

泵长时间在汽蚀条件下工作时,泵过流部件在某些地方会遭到腐蚀破坏。一种是由于气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)强烈冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;另一种是由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。

性能下降

泵汽蚀时叶轮内的能量交换受到干扰和破坏,在外特性上的表现是流量—扬程曲线,流量—轴功率曲线、流量—效率曲线下降,严重时会使泵中的液流中断,不能工作。

泵发生汽蚀的初始阶段,特性曲线并无明显的变化,发生明显变化时,汽蚀已发展到一定程度。对于低比转速,由于叶片间流道窄而长,故一旦发生汽蚀,气泡易于充满整个流道,性能曲线有突降。对于中高比转速,流道短而宽,

因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程,相应的泵的性能曲线开始是缓慢下降,之后增加到某一流量时才表面为急剧下降。

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