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汽蝕現(xiàn)象及對(duì)不銹鋼磁力泵工作的影響

發(fā)布時(shí)間:2018-10-12瀏覽:1000次

 在一定的溫度和壓力條件下,液態(tài)和氣態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化,這是液體所固有的物理特性。例如,1001的水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下就要汽化;而水溫為20T時(shí),則汽化壓力為2.4xio3Pa。同理,當(dāng)不銹鋼磁力泵葉輪入口處的液體壓力pk降低到汽化壓力時(shí),液體就發(fā)生汽化;同時(shí)溶解在液體內(nèi)的氣體還有可能從液體中逸出,形成了大量氣泡,即產(chǎn)生了空化。當(dāng)這些小氣泡隨著液體流到葉輪流道內(nèi)壓力高于臨界值的區(qū)域時(shí),由于氣泡內(nèi)是汽化壓力,而外面的液體壓力高于汽化壓力,則小氣泡在四周液體壓力的作用下,便會(huì)重新凝結(jié)、潰滅。

  在葉輪內(nèi),當(dāng)產(chǎn)生的小氣泡重新凝結(jié)、潰滅后,周圍的液體就以極高的速度向空化點(diǎn)沖來,液體質(zhì)點(diǎn)互相撞擊,形成局部水力沖擊,使局部壓力可達(dá)到數(shù)百個(gè)大氣壓。氣泡越大,其凝結(jié)、潰滅時(shí)引起的局部水擊壓力越大。如果這些氣泡是在葉輪金屬表面附近潰滅,則液體質(zhì)點(diǎn)的沖擊速度就很快,頻率高達(dá)每秒數(shù)千次,甚至幾萬次,金屬表面很快會(huì)因疲勞而剝蝕。若所產(chǎn)生的氣泡內(nèi)還夾雜有某種活潑性氣體(如氧氣),它們借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量,使局部溫度可達(dá)200~300t,會(huì)對(duì)金屬起電化學(xué)腐蝕,更加快了金屬的破壞速度。上述這種空化、空蝕統(tǒng)稱為“汽蝕”。
  汽蝕對(duì)不銹鋼磁力泵工作的影響
  噪聲和振動(dòng)
  當(dāng)氣泡潰滅時(shí),液體質(zhì)點(diǎn)相互沖擊,會(huì)產(chǎn)生各種頻率范圍的噪聲。在汽蝕嚴(yán)重的時(shí)候,可以聽到泵內(nèi)有“劈劈”、“噼噼啪啪”的爆炸聲或“沙沙聲”,同時(shí)機(jī)組振動(dòng)。在這種情況下,泵就不應(yīng)繼續(xù)工作了。汽蝕對(duì)泵性能曲線的影響離心泵開始發(fā)生汽蝕時(shí),汽蝕區(qū)域較小,對(duì)立式管道離心泵的正常工作沒有明顯的影響,在泵的性能曲線上也沒有明顯的反映。但當(dāng)汽蝕發(fā)展到一定程度時(shí),氣泡大量產(chǎn)生,堵塞流道,使泵內(nèi)流動(dòng)的連續(xù)性遭到破壞,泵的流量、揚(yáng)程和效率均會(huì)有明顯的下降,在泵的性能曲線上會(huì)出現(xiàn)“斷裂工況”。
  汽蝕對(duì)電流表和壓力表的影響對(duì)裝有電流表和出口壓力表(真空表)的泵,當(dāng):
  出電流和壓力的波動(dòng),甚至劇烈波動(dòng)。這時(shí)泵不能正常工作,甚至出現(xiàn)“抽空”斷流現(xiàn)象。
  汽蝕對(duì)葉輪材料的破壞發(fā)生汽蝕時(shí),由于機(jī)械剝蝕和電化學(xué)腐蝕的共同作用,使葉輪材料受到破壞。被汽蝕的金屬表面呈海綿狀、溝槽狀、魚鱗狀等,嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片和前后蓋板都有這種現(xiàn)象,甚至?xí)⑷~輪的蓋板蝕穿。幾何安裝高度中小型臥式離心水泵軸線距吸水池低水位的高度,稱為幾何安裝高度。
  幾何安裝高度是指級(jí)工作葉輪進(jìn)口邊的中心線至吸水池面的垂直距離,當(dāng)幾何安裝高度為6m時(shí),出水管閥門的開度只能開到曲線交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量。如果繼續(xù)開大閥門,流量進(jìn)一步有所增加時(shí),揚(yáng)程則急劇下降。這表明汽蝕已經(jīng)達(dá)到使水泵不能工作的嚴(yán)重程度,這一工況稱為斷裂工況。
  當(dāng)幾何安裝高度從6m增加到7m時(shí),斷裂工況向流量小的方向偏移,9v-曲線上可以實(shí)用的運(yùn)行范圍就變窄。幾何安裝高度提高到8m時(shí)斷裂工況偏向更小的流量,泵的使用范圍就更窄。以上情況產(chǎn)生“汽蝕”的具體原因包括以下幾種:①泵的安裝位置高出吸液面高度太多,即泵的幾何安裝過大;②泵的安裝地點(diǎn)的大氣壓較低,例如安裝在高海拔地區(qū);③泵所輸送的液體溫度過高。
  當(dāng)增加泵的幾何安裝高度時(shí),會(huì)在更小的流量下發(fā)生汽蝕。對(duì)某臺(tái)水泵來說,盡管其性能可以滿度使用要求,但是如果幾何安裝高度不合適,由于汽蝕的原因,會(huì)限制流量的增加,從而導(dǎo)致性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此,合理確定泵的幾何安裝高度是保證泵在設(shè)計(jì)工況下工作時(shí)不發(fā)生汽蝕的重要條件。
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