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離心泵汽蝕危害及解決方法

汽蝕是離心泵運(yùn)行過(guò)程中較常見的問(wèn)題,會(huì)引起泵振動(dòng)和噪音的增加、性能的下降和造成零部件的嚴(yán)重?fù)p壞。
一.汽蝕的危害
1.性能下降、管路損壞
汽蝕會(huì)導(dǎo)致泵的性能明顯降低。通常對(duì)于化工離心泵來(lái)說(shuō),當(dāng)入口壓力降低到某種程度時(shí),其性能會(huì)急劇下降,該現(xiàn)象也叫汽蝕斷裂。汽蝕也會(huì)使流體內(nèi)部出現(xiàn)不穩(wěn)定性,這些不穩(wěn)定性會(huì)導(dǎo)致流量和壓力的振蕩,在振動(dòng)的助推下,可能會(huì)引起泵及其進(jìn)出口管路損壞。
2.嚴(yán)重?fù)p傷化工離心泵的過(guò)流部件
汽蝕會(huì)導(dǎo)致零部件表面的破壞,汽泡破裂時(shí)周圍液體產(chǎn)生極高的沖擊壓力(壓力峰值)可達(dá)49 MPa,當(dāng)這種汽蝕液力強(qiáng)度大于材料抵抗這種沖擊能力時(shí),就會(huì)導(dǎo)致局部的壁面材料疲勞失效和表面材料脫落,汽蝕發(fā)生的同時(shí)伴隨化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。汽蝕初期材料的腐蝕及塑性變形產(chǎn)生的凹坑尺寸約10 μm~50 μm,特別是一些耐蝕性較差的材料在長(zhǎng)期汽蝕作用下會(huì)出現(xiàn)馬蜂窩狀結(jié)構(gòu)。
一. 改善汽蝕性能的常用措施
1.改進(jìn)化工泵的吸入口設(shè)計(jì)
通過(guò)對(duì)葉輪的修磨,增大過(guò)流面積;
增大葉輪蓋板進(jìn)口段的曲率半徑,減小液流急劇加速與降壓;
適當(dāng)減少葉片進(jìn)口的厚度,并將葉片進(jìn)口修圓(打磨葉片頭部,削尖,以減少進(jìn)口沖擊損失,降低進(jìn)口沖角的敏感性,必需汽蝕余量可以下降0.5米左右),使其接近流線形,也可以減少繞流葉片頭部的加速與降壓;
提高葉輪和葉片進(jìn)口部分表面光潔度以減小阻力損失;
將葉片進(jìn)口邊向葉輪進(jìn)口延伸,使液流提前接受做功,提高壓力。
2.增加前置誘導(dǎo)輪
使液流在前置誘導(dǎo)輪中提前做功,以提高液流壓力(該方案需要改變結(jié)構(gòu)、需重新校核各種設(shè)計(jì)參數(shù))。
3.采用雙吸葉輪
增加葉輪進(jìn)口面積、降低進(jìn)口液體流速(流速降低,壓力增加)。
4.采用稍大的正沖角
以增大葉片進(jìn)口角,減小葉片進(jìn)口處的彎曲,減小葉片阻塞,從而增大進(jìn)口面積;
改善大流量下的工作條件,以減少流動(dòng)損失。但正沖角不宜過(guò)大,否則影響效率。