湖南離心泵的氣蝕及處理
一，什么是氣蝕？
氣蝕(cavitation)，指金屬表面受到壓力大、頻率高的沖擊而剝蝕以及氣泡內(nèi)夾帶的少量氧氣等活潑氣體對(duì)金屬表面的電化學(xué)腐蝕等，使葉輪表面呈現(xiàn)海面狀、魚(yú)鱗狀破壞的一種現(xiàn)象。
二、離心泵氣蝕的危害
離心泵的氣蝕現(xiàn)象就是離心泵的常見(jiàn)故障之一。泵一旦發(fā)生汽蝕，其流量和揚(yáng)程性能不僅會(huì)下降，還會(huì)表現(xiàn)出噪聲、振動(dòng)明顯偏高，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)贡弥幸毫髦袛啵荒苷９ぷ鳌Ｆg還會(huì)對(duì)泵的過(guò)流部件產(chǎn)生破壞，甚至影響管路系統(tǒng)。
產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的原因有很多，例如離心泵產(chǎn)品質(zhì)量有問(wèn)題，操作人員的使用不當(dāng)?shù)取．a(chǎn)品在出廠前會(huì)經(jīng)過(guò)多道程序的質(zhì)量檢測(cè)，所以人為因素的影響比例更大。在工作狀態(tài)下，離心泵的工作環(huán)境及操作因素的影響，占到離心泵發(fā)生氣蝕現(xiàn)象比例的絕大部分。
三、氣蝕產(chǎn)生的發(fā)生過(guò)程及原因？
1、氣蝕產(chǎn)生的過(guò)程。
離心泵在工作的時(shí)候，離心泵輸送的液體壓力，會(huì)隨著泵內(nèi)液體從入口到葉輪入口下降而下降。當(dāng)葉片入口附近的液體壓力達(dá)到更低的時(shí)候，葉輪開(kāi)始對(duì)液體做功，液體壓力開(kāi)始上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近的更低壓力小于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體就會(huì)發(fā)生汽化的現(xiàn)象。同時(shí)溶解在液體內(nèi)的氣體也逸出，它們形成氣泡。當(dāng)氣泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)，外面的液體壓力高于氣泡內(nèi)的汽化壓力，則氣泡又重新凝結(jié)潰滅形成空穴，瞬間內(nèi)周圍的液體以很快的速度向空穴沖來(lái)，造成液體互相撞擊，使局部的壓力突然增加。這樣，不僅阻礙了離心泵輸送的液體正常流動(dòng)。而且當(dāng)這些氣泡在葉輪壁面附近破裂的時(shí)候，則液體就會(huì)連續(xù)不斷地撞擊離心泵的內(nèi)壁表面。長(zhǎng)期的撞擊之下就會(huì)造成離心泵內(nèi)壁的結(jié)構(gòu)損壞和剝落。如果氣泡內(nèi)摻雜著一些化學(xué)氣體例如氧氣，這些氣體就會(huì)借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量(局部溫度可達(dá)200～300℃)，還會(huì)形成熱電偶，產(chǎn)生電解，形成電化學(xué)腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。像這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊、形成高壓、高溫、高頻沖擊負(fù)荷，造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕現(xiàn)象。汽蝕發(fā)生時(shí)，由機(jī)械剝蝕與化學(xué)腐蝕的共同作用，致使材料受到破壞，還會(huì)出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)。汽蝕發(fā)展嚴(yán)重時(shí)，大量氣泡的存在會(huì)堵塞流道的截面，減少流體從葉輪獲得的能量，導(dǎo)致泵中液體中斷，不能正常工作。
2、氣蝕發(fā)生的原因？
一句話:當(dāng)泵的輪入口稍后的位置，或者籠統(tǒng)地說(shuō)泵內(nèi)壓力更低點(diǎn)的壓力小于所輸送介質(zhì)的飽和蒸 汽壓時(shí)就會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。 用專業(yè)的語(yǔ)言:當(dāng)泵的汽蝕余量NPSHr大于裝置的汽蝕余量NPSHa時(shí)，就會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
具體到實(shí)際運(yùn)行中有：
泵入口的液氣壓力突然下降，達(dá)到或低于飽和溫度下的壓力，液體汽化。
泵入口進(jìn)入空氣，或者泵入口流量突降。
調(diào)整操作不當(dāng)，導(dǎo)致出口流量急劇減小。
泵的安裝高度不足
低流量時(shí)再循環(huán)門未及時(shí)打開(kāi)。
除氧器，凝汽器及水箱液位過(guò)低。
四，氣蝕的處理措施。
防止措施：
(1) 適當(dāng)加大泵入口直徑和葉輪入口直徑，降低泵入口液體流速，降低NPSHr。或者直接采用雙吸葉輪，因雙吸葉輪相當(dāng)于兩個(gè)單吸葉輪的入口面積，同樣流量條件進(jìn)口流速可降低一倍。
(2) 將葉片頭部背面修薄，改良葉片入口排擠，降低NPSHr。或加裝誘導(dǎo)輪，使液體進(jìn)入葉輪前增加了一定壓力能。
(3) 泵選型時(shí)，遇到裝置汽蝕余量低或介質(zhì)易汽化時(shí)，泵盡可能采用低轉(zhuǎn)速。
(4) 管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，泵的吸上高度盡可能低，條件許可就采用倒灌。配管時(shí)，適當(dāng)縮短吸入管長(zhǎng)度、增大吸入管徑，在吸入路盡量減少不必要的閥門、彎頭數(shù)量，以減少吸入管的管路損失。
(5) 泵在接近汽蝕的狀態(tài)下工作，如采用組織致密的抗汽蝕材料(銅合金、不銹鋼等) 制造泵葉輪可以延長(zhǎng)葉輪壽命。如用壓延的鋼板焊接的葉輪較鑄造的葉輪抗汽蝕能力強(qiáng)。也可以利用非金屬涂料采用環(huán)氧樹(shù)脂、尼龍、聚胺脂等對(duì)葉輪進(jìn)行涂層處理。
(6) 對(duì)易汽化介質(zhì)，做好管路的保溫降溫，避免所輸送液體的溫度升高。
(7) 泵出現(xiàn)汽蝕又無(wú)法改變其工藝條件時(shí)，可在泵入口加裝一個(gè)噴嘴，利用泵出口壓力，使其高壓液體回饋，以增大泵入口壓力，減小汽蝕的可能性。
(8) 泵在運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)利用泵出口閥控制流量在合理的范圍。泵偏大流量運(yùn)行時(shí)很容易出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。操作中，不允許用吸入管路閥門來(lái)調(diào)節(jié)流量。
(9) 凝結(jié)水泵，給水泵低流量時(shí)及時(shí)檢查再循環(huán)門開(kāi)啟。
(10) 保持較高的除氧器，凝汽器，水箱的水位 ，設(shè)置低水位自動(dòng)停泵保護(hù)。
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