帶你了解化工泵汽蝕現(xiàn)象發(fā)生原因和危害

化工泵在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到耐腐蝕泵的氣蝕損壞。為了更好的服務(wù)于用戶，避免因汽蝕影響泵的使用，江蘇奇峰特此向您詳細(xì)介紹一下化工泵蒸汽腐蝕的原因及危害。

化工泵氣蝕分為以下幾種類型：

自由空化或移動(dòng)空化：氣泡在流動(dòng)的液體中產(chǎn)生，同時(shí)在液體中生長(zhǎng)，并在高壓下崩潰。

固定空化或附加空化：在流動(dòng)物體表面或流道側(cè)壁上形成空腔，并附著在壁面上。

渦流空化：空化發(fā)生在渦的低壓部分，發(fā)生在螺旋槳翼末端的空化就屬于這種類型的空化。

振動(dòng)空化：發(fā)生在高振幅、高壓力脈動(dòng)的液體中的空化現(xiàn)象。這種空化現(xiàn)象常用于材料的空化損傷實(shí)驗(yàn)。在液壓機(jī)械中通常不常見。水力機(jī)械中經(jīng)常出現(xiàn)移動(dòng)空化和固定空化。

空化的過(guò)程發(fā)生：

當(dāng)液體處于一定溫度時(shí)，當(dāng)壓力降低到該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體就會(huì)產(chǎn)生充滿氣體的氣泡，這就是產(chǎn)生空化的根本原因。從液體中分解出來(lái)的空氣或其他氣泡對(duì)蒸氣是有害的侵蝕作用與蒸汽泡不同。

當(dāng)氣穴流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡到達(dá)高壓處時(shí)，其體積減小至破裂。這種由于壓力升高而在液體中消失的汽泡現(xiàn)象叫做汽泡崩潰。

實(shí)踐證明，空蝕的損傷部位是氣泡消失的地方，因此在葉輪出口和壓水室進(jìn)口處常發(fā)現(xiàn)損傷痕跡。然而，不能忘記氣蝕的起源是在葉輪進(jìn)口處。因?yàn)橐话闱闆r下，化工泵的葉輪進(jìn)口是壓力較低的地方。如果這個(gè)地方的液體壓力等于或低于該溫度下液體的汽化壓力，就會(huì)有大量的蒸汽和氣體溶解在從液體中溢出的液體中，形成許多蒸汽和氣體混合的小氣泡。

當(dāng)含有大量小氣泡的液體通過(guò)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體使氣泡急劇收縮甚至破裂。氣泡凝聚破裂的同時(shí)，液體顆粒高速充滿空腔，并在這一瞬間產(chǎn)生非常好烈的水錘效應(yīng)，以很高的沖擊頻率撞擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)數(shù)百至數(shù)千。大氣壓下，沖擊頻率可達(dá)每秒數(shù)萬(wàn)次，嚴(yán)重時(shí)，壁厚會(huì)被分解。泵內(nèi)產(chǎn)生氣泡和破裂氣泡而損壞過(guò)流部件的過(guò)程就是化工泵中的汽蝕過(guò)程。

汽蝕破壞：化工泵汽蝕現(xiàn)象

1）產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)

由于泵的空化，在高壓區(qū)域連續(xù)產(chǎn)生氣泡后突然破裂，伴隨而來(lái)的好水錘產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，可以聽到爆裂的聲音。

2）浸水部位腐蝕損傷

當(dāng)泵長(zhǎng)期在汽蝕條件下工作時(shí)，泵的過(guò)流部件的某些零件會(huì)被腐蝕和損壞。這是因?yàn)楫?dāng)蒸汽氣泡凝結(jié)時(shí)，金屬表面受到600-25000Hz的高頻好烈沖擊，導(dǎo)致金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)到穿孔。

3）性能退化

化工泵發(fā)生汽蝕時(shí)，葉輪內(nèi)液體的受到干擾和破壞，外特性表現(xiàn)為流量—揚(yáng)程曲線、流軸功率曲線、流量—效率曲線下降，嚴(yán)重時(shí)泵內(nèi)液體流動(dòng)會(huì)中斷而不能工作。

汽蝕引起不同比轉(zhuǎn)速泵性能曲線的下降：

防止氣蝕的措施：

為了防止氣蝕，需要提供NPSHa（有效NPSH），使NPSHa；。NPSHr（必要的NPSH），從中可以獲得以下措施：

減小幾何吸入高度（或增大幾何回流高度）。

減少吸入損失，為此，盡量增大管徑，減少管道長(zhǎng)度、彎頭及管道附件等。

泵在高流量下運(yùn)行時(shí)，NPSHr增大，NPSHa減小。因此，在確定安裝高度時(shí)，汽蝕余量（允許汽蝕余量）應(yīng)遠(yuǎn)大于汽蝕余量（NPSHr），否則應(yīng)防止其長(zhǎng)期運(yùn)行。在交通擁擠的情況下運(yùn)行。有時(shí)由于泵的選型不當(dāng)，使泵在大流量下運(yùn)行，容易產(chǎn)生汽蝕，在選擇泵時(shí)應(yīng)注意。

在相同的轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，由于進(jìn)口流量的減少，泵不易產(chǎn)生汽蝕。

泵內(nèi)發(fā)生汽蝕時(shí)，應(yīng)減小流量或降低轉(zhuǎn)速。

泵吸入池的狀況對(duì)泵的汽蝕有重要影響。

當(dāng)操作流量小于較佳操作點(diǎn)的75%時(shí)，應(yīng)配置小流量葉輪。如果采用切割葉輪的方法，則會(huì)出現(xiàn)較大的負(fù)攻角，從而惡化空化性能。

如果泵在大流量下運(yùn)行，可將葉輪進(jìn)口擴(kuò)大，或?qū)⑷~片進(jìn)口的一部分去掉。

刃口適用于變薄刀片（或刃口適用于變尖刀片）。

當(dāng)泵因汽蝕產(chǎn)生明顯的噪聲和振動(dòng)時(shí)，向泵入口供氣可減輕噪聲和振動(dòng)。

對(duì)于在惡劣條件下工作的泵，為避免汽蝕破壞，可采用耐腐蝕材料。

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