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水泵汽蝕的原因及危害分析

瀏覽次數(shù):3945發(fā)布日期:2013-07-31

  水泵的汽蝕是由水的汽化引起的,所謂汽化就是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的過程 。水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系,在一定壓力下,溫度升高到一定數(shù)值時,水才開始汽化;如果在一定溫度下,壓力降低到一定數(shù)值時,水同樣也會汽化,把這個壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動過程,某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對應(yīng)的汽化壓力時,水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后,就會形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時,汽泡在高壓的作用下破裂,高壓水以*的速度流向這些原汽泡占有的空間,形成一個沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下,形成疲勞而遭到嚴重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過程,稱為汽蝕現(xiàn)象。

汽蝕對水泵葉輪的危害

水泵葉輪汽蝕會改變泵內(nèi)水流狀態(tài),造成流動阻力增加,導(dǎo)致泵的流量、揚程和效率降低。同時造成泵的流道材料發(fā)生侵蝕而破壞,并使泵產(chǎn)生噪音和振動,危及水泵正常運行。具體表現(xiàn)在以幾個方面;

汽蝕產(chǎn)生噪聲和振動

泵發(fā)生汽蝕時,汽泡在高壓區(qū)連續(xù)突然破裂,微細射流的高速沖擊將形成噪聲,汽泡崩潰時的沖擊作用將使泵組產(chǎn)生振動。

汽蝕噪聲與汽蝕發(fā)展的程度有關(guān),噪聲大時汽蝕對材料的破壞作用也大,可以利用噪聲的這種特性,用以判斷汽蝕的嚴重程度。汽蝕引起的振動主要原因有二。一是汽泡產(chǎn)生的高頻振動;二是當葉片進口處沖角較大時,進口邊后方會形成脫流,產(chǎn)生時生時滅的不穩(wěn)定汽穴。汽蝕振動頻率苦味與泵組的頻率接近,就會引起共振,使泵的工況惡化,甚至于使整個系統(tǒng)受到破壞。

汽蝕對流道的材料造成破壞

當汽泡周圍的液體壓力上升時,汽泡受到壓縮,使汽泡內(nèi)的壓強升高。汽泡破碎時,形成微細射流(速度可達130m/s,壓強可達200mpa)。流道金屬表面在高頻高壓的微細射流作用下,材料表面品體發(fā)生疲勞破壞,嚴重時呈現(xiàn)蜂窩狀的空洞。另外,微細射流造成的沖擊還會形成200℃以上的高溫,使流道金屬出現(xiàn)電解現(xiàn)象而產(chǎn)生強烈的化學(xué)腐蝕。泵內(nèi)流道材料受破壞的位置除葉輪外,還有泵殼和導(dǎo)葉等處易于形成高速流的地方。

汽蝕造成水泵的性能下降

汽蝕初生階段,對泵的外特性無明顯影響。特汽蝕發(fā)展到一定程度,使流道的有效形狀因汽穴空間較大而形成“堵塞”時,由于葉輪和液體的能量交換受到干擾和破壞,泵的流量、揚程、效率、軸功率曲線開始下降,嚴重時會使液流中斷,泵不能工作。通常,低比轉(zhuǎn)數(shù)泵的性能下降比較急劇,高比轉(zhuǎn)數(shù)泵的性能下降則比較緩慢。

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