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关于泵汽蚀的一些问题

发布时间:2019-01-14

1、泵内汽蚀的过程

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-送液体的压力下降到当时温度下的汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生蒸汽、形成气泡。这些气泡随液体向前流动,至某高压处时,气泡周围的高压液体,致使气泡急骤地缩小以至破裂(凝结)。在气泡凝结的同时,液体质点将以高速填充空穴,发生互相撞-击而形成水击。这种现象发生在固体壁上将使过流部件受到腐蚀破坏。上述产生气泡和气泡破裂使过流部件遭到破坏的过程就是泵中的汽蚀过程。

2、泵产生汽蚀时的现象
(1)产生噪声和振动
由于泵汽蚀时,气泡在高压区连续发生突然破裂,以及伴随的强烈水击,而产生噪声和振动,可以听到像爆豆似的劈劈的响声。根据噪声可以检测汽蚀的初生。

(2)过流部件的腐蚀破坏
泵长时间在汽蚀条件下工作时,泵过流部件的某些地方会遭到腐蚀破坏。这是因为气泡在凝结时金属表面受到像利刃似的高频(600~26000Hz)强烈冲击,压力达49MPa,致使金属表面出现麻点以至穿孔。严重时金属晶粒松动并剥落而呈现出蜂窝状。汽蚀破坏除机械力作用外还伴有电解、化学腐蚀等多种很复杂的作用。

实践证明,汽蚀腐蚀破坏的部位,正是气泡消失之处。所以常常在叶轮出口和压水室进-口部位发现破坏痕迹。泵内流动方向急-剧变化,液流角度和叶片角度不一至或断面突然变化处,如产生局部汽蚀,则在此稍后部位往往出现汽蚀破坏。
a)离心泵汽蚀破坏部位 b)混流泵汽蚀破坏部位 c) 轴流泵汽蚀破坏部位 d)金属材料的汽蚀破坏

(3)性能下降
泵汽蚀时叶轮内液体的能量交换受到干扰和破坏,在外特性上的表现是Q-H曲-线、
Q-P曲-线、 Q-η曲-线下降。严重时会使泵中的液流中断,不能工作。应当指出,泵发生汽蚀的初生阶段,特性曲-线并无明-显变化,有时因产生的气泡覆盖过流部分表面,形成光滑层而使泵效率稍有增加。泵的特性曲-线出现明-显变化时,汽蚀已发展到程度。

4、关于几种汽蚀余量的概念
(1)NPSHa ——装置汽蚀余量又叫有-效的汽蚀余量,是由吸入装置提供的, NPSHa越大泵越不容易发生汽蚀;
(2)NPSHr ——泵汽蚀余量又叫的汽蚀余量,是规定泵要达到的汽蚀性能参数, NPSHr越小,泵的抗汽蚀性能越好;
这些汽蚀余量有如下关系: NPSHr≤ NPSHa


5、NPSHr的物理意义
(1)液流入泵后,未被叶轮增加能量前,压力能头减少的那部分数值,它是因流速变化和水力损失引起的,影响它的主要因素是泵吸入室的几何形状和流速,而与吸入管路,液体的性质等参数无关,它只与泵结构有关,确切地说,它只与叶轮形状及进形状有关;
(2)NPSHr和NPSHa是两个性质不同的参数, NPSHr由泵本身的特性决定,是表示泵本身抗汽蚀性能的参数,NPSHr越大,泵的汽蚀性能越差,反之越好,而NPSHa是由外界的吸入装置特性决定的。
(3)泵产生汽蚀的界限NPSHa=NPSHr


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