離心幫浦產生氣蝕現象的原因及防止措施

2023-02-14 02:48:04 字數 1678 閱讀 8476

離心幫浦因其操作簡易、執行平穩、價效比高及便於維修護理而受到多數使用客戶的喜愛並廣泛應用於工業領域和日常生活。但凡是機械裝置,在經過長時間的持續工作狀態下,難免會出現裝置的損壞和故障問題,離心幫浦的氣蝕現象就是離心幫浦的常見故障之一。幫浦一旦發生汽蝕,其流量和揚程效能不僅會下降,還會表現出雜訊、振動明顯偏高,嚴重時甚至會使幫浦中液流中斷,不能正常工作。

汽蝕還會對幫浦的過流部件產生破壞,甚至影響管路系統。產生氣蝕現象的原因有很多,例如離心幫浦產品質量有問題,操作人員的使用不當等。產品在出廠前會經過多道程式的質量檢測,所以人為因素的影響比例更大。

在工作狀態下,離心幫浦的工作環境及操作因素的影響,佔到離心幫浦發生氣蝕現象比例的絕大部分。下面深圳恒才具體為大家介紹下氣蝕產生的原因。

氣蝕原因:

離心幫浦在工作的時候,離心幫浦輸送的液體壓力,會隨著幫浦內液體從入口到葉輪入口下降而下降。當葉片入口附近的液體壓力達到最低的時候,葉輪開始對液體做功,液體壓力開始上公升。當葉輪葉片入口附近的最低壓力小於液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時,液體就會發生汽化的現象。

同時溶解在液體內的氣體也逸出,它們形成氣泡。當氣泡隨液體流到葉道內壓力較高處時,外面的液體壓力高於氣泡內的汽化壓力,則氣泡又重新凝結潰滅形成空穴,瞬間內周圍的液體以極高的速度向空穴衝來,造成液體互相撞擊,使區域性的壓力突然增加。這樣,不僅阻礙了離心幫浦輸送的液體正常流動。

而且當這些氣泡在葉輪壁面附近破裂的時候,則液體就會連續不斷地撞擊離心幫浦的內壁表面。長期的撞擊之下就會造成離心幫浦內壁的結構損壞和剝落。如果氣泡內摻雜著一些化學氣體例如氧氣,這些氣體就會借助氣泡凝結時放出的熱量(區域性溫度可達200~300℃),還會形成熱電偶,產生電解,形成電化學腐蝕作用,更加速了金屬剝蝕的破壞速度。

像這種液體汽化、凝結、衝擊、形成高壓、高溫、高頻衝擊負荷,造成金屬材料的機械剝裂與電化學腐蝕破壞的綜合現象稱為離心幫浦的汽蝕現象。汽蝕發生時,由機械剝蝕與化學腐蝕的共同作用,致使材料受到破壞,還會出現雜訊和振動。汽蝕發展嚴重時,大量氣泡的存在會堵塞流道的截面,減少流體從葉輪獲得的能量,導致幫浦中液體中斷,不能正常工作。

防止措施:

(1)適當加大幫浦入口直徑和葉輪入口直徑,降低幫浦入口液體流速,降低npshr。或者直接採用雙吸葉輪,因雙吸葉輪相當於兩個單吸葉輪的入口面積,同樣流量條件進口流速可降低一倍。

(2)將葉片頭部背面修薄,改善葉片入口排擠,降低npshr。或加裝誘導輪,使液體進入葉輪前增加了一定壓力能。

(3)幫浦選型時,遇到裝置汽蝕餘量低或介質易汽化時,幫浦盡可能採用低轉速。

(4)管路系統設計時,幫浦的吸上高度盡可能低,條件許可就採用倒灌。配管時,適當縮短吸入管長度、增大吸入管徑,在吸入路儘量減少不必要的閥門、彎頭數量,以減少吸入管的管路損失。

(5)幫浦在接近汽蝕的狀態下工作,如採用組織緻密的抗汽蝕材料(銅合金、不鏽鋼等)製造幫浦葉輪可以延長葉輪壽命。如用壓延的鋼板焊接的葉輪較鑄造的葉輪抗汽蝕能力強。也可以利用非金屬塗料採用環氧樹脂、尼龍、聚胺脂等對葉輪進行塗層處理。

(6)對易汽化介質,做好管路的保溫降溫,避免所輸送液體的溫度公升高。

(7)幫浦出現汽蝕又無法改變其工藝條件時,可在幫浦入口加裝乙個噴嘴,利用幫浦出口壓力,使其高壓液體回饋,以增大幫浦入口壓力,減小汽蝕的可能性。

(8)幫浦在執行過程中,應利用幫浦出口閥控制流量在合理的範圍。幫浦偏大流量執行時最容易出現汽蝕現象。操作中,不允許用吸入管路閥門來調節流量。

當我們在遇到離心幫浦發生汽蝕現象的時候,首先要分析下是否是操作上的問題或者是離心幫浦所在的工作環境的影響,然後結合工藝要求和操作環境,採用上述某一項或幾項措施來解決。

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