什么叫水泵的氣蝕眾所周知,離心泵是靠做功元件——葉輪以一定速度旋轉而產生的離沏將液體介質輸送出去的—種流體機械。離心泵在工作時,往往會產生—種特殊現象,液體在泵內流動時,由于葉片的形狀和液流在其中突然改變方向等流動特點,在葉片附近的非工作面等處存在著某些局部低壓區。若處于低壓區的液流壓力降低到對應液體溫度的飽和蒸氣壓,液體便開始汽化而產生氣泡;如果壓力繼續降低,氣泡及其區域會逐漸增大和擴大;與此同時一部分原來可能溶解在液體中的某些活潑氣體(如水中的氧等),也會由于壓力降低而逸出重新成為氣泡。當以上這些氣泡隨液流進人泵內高壓區時,它們受壓又會迅速凝縮甚至破碎消失。在氣泡消失的瞬間,氣泡周圍的液體迅速進人氣泡凝失產生的空穴,并伴有局部的高溫高壓水擊現象。液流中氣泡的產生、擴大、潰滅的過程中伴隨著復雜的物理化學現象,表現出噪聲、振動和對流道材料的侵蝕等。以上這些現象統稱為氣蝕。當氣泡不太多、汽蝕不嚴重時,它對泵的運行還不至于產生明顯的影響。但是當氣泡大量產 生、氣蝕持續發展時,就會產生嚴重的后果和危害。這主要表現在以下幾個方面:▶泵的性能突然下降。泵發生氣蝕時,使流體介質連續性受到破壞,泵的揚程、流量、效率都會急劇下降,導致泵不能連續正常工作。▶泵產生振動和噪音。氣泡潰滅時,產生強烈的水擊,因流體質點間相互沖擊和對流道壁面的 強烈沖擊會產生寬頻帶的噪聲,甚至能聽到“劈劈啪啪”的爆炸聲,并引起泵的振動,造成泵不能正常工作。▶對過流部件的侵蝕。氣蝕對材料的侵蝕是迅速而嚴重的,它可使流道部分(主要是葉輪)變成蜂窩狀或海綿狀,嚴重的情況下,表面被蝕透、穿透。如何降低氣蝕對水泵的破壞力?下面列舉出幾種方法:1、采用抗氣蝕材料不同的材料抗氣蝕能力有十分明顯的區別。影響材料抗剝蝕能力的因素很多,通常具有高硬度和高彈性的材料抗剝蝕能力較強。國外推薦低碳鉻鎳合金鋼,作為在氣蝕狀態下工作的水力機械材料,具有較好的抗剝蝕性能。對無法避免氣蝕時采用耐氣蝕材料也是有效的。葉輪室將原鑄鋼換為不銹鋼,比用鑄鐵與銅對比效果明顯。氣蝕浸蝕將成倍減少。事實證明,我公司低溫采暖系統中運行的機泵,氣蝕現象十分突出,更換耐氣蝕材質過流部件,是解決或是降低氣蝕的最簡便方法。2、修整葉片頭部修整葉片頭部對減輕氣蝕破壞有明顯效果。其原理是減少葉片進口的排擠,降低液流在葉片進口的速度。其方法是葉片頭部背面修薄,在靠近葉輪前蓋板多修一些。3、利用引射結構噴射裝置在原理上相當于液-液噴射泵。在泵的出口處引出一高壓水,引到高壓水室內,高壓水通過環形噴嘴進入泵的吸入管內。高壓水與吸入管內的水混合、交換能量,混合后的混合水能量相對于原吸入管的水能量增加,從而滿足泵進口所必需的氣蝕余量。另外還可以通過增加升壓泵、增加貯槽氣相壓力、降低輸送介質溫度、采用雙吸泵等方法來達到目的,但實際操作起來都比較閑難,且增加費用較大。4、進口補氣法補氣的方法并不能防止氣蝕空穴的產生,但適當補氣會減輕空穴破裂對流道邊壁的破壞,補入的氣體像一層保護流道邊壁的海綿。這種方法在水輪機等中普遍采用,但向泵內補氣由于補氣量難于掌握使用非常少。有人對補氣防水泵氣蝕進行了研究并取得了一定效果,但同時指出:補氣防治水泵氣蝕,技術性很強,只有補氣流量、補氣位置和補氣方式恰當,才能取得好的效果。否則,會使泵的流量、揚程和效率下降很多,引起不良后果。5、查看水源的流動狀況在使用現場,對泵氣蝕(包括其他故障)對查看水源的流動狀況是十分必要且又相當方便易行的。比如,在水泵運行現場查看水源的流動情況,若看到水源表面用肉眼能看到強力的漩渦,則應該考慮加破渦板。另外,管口與進水池的幾何尺寸也應注意。如:管口離池壁的距離是否合適,是否有氣泡進入泵吸入管。注意水池水位是必要的,抬高進水池水位可以減輕甚至徹底阻止氣蝕的發生。6、加強流道的保護層對葉輪涂層的方法比較常用,非金屬涂料涂敷采用環氧樹脂、尼龍粉、聚氨酯等。另外在流道表面堆焊合金或噴涂合金的方法在對氣蝕破壞也取得了一定效果,如不銹鋼焊條堆焊法、不銹鋼板鑲焊修補法、合金粉末噴焊。就非金屬和合金(包括不銹鋼)的幾種方法比較,非金屬涂層方式經濟,但常常出現涂層脫落的現象,在實阮施工中應該不斷總結經驗。采用合金堆焊一般是用戶自己實施,采用合金粉末噴焊效果好但成本高,且有些地方可能無法進行。關于保護層的方法實例較多。如:某泵站采用金屬合金粉末噴焊處理的葉片,取得了較好的抗氣蝕效果,使用壽命可延長。7、進水管路的設置進口管路的設置除應該盡量使管路損失。ㄈ绫M量少使用彎頭和不必要的閥門外),讓進水管不得有高于泵進口的部位以防止管內積氣。也可以這么講,減小吸入管道的阻力,如加大管徑,減少管道附件、底閥、彎管、閘閥等。此方法通過改進吸入條件來達到提高NPSHa值的目的,也是比較方便實用的。
結束語: 綜上所述,離心泵的安裝過程中,為了盡量避免氣蝕現象的產生,應遵循幾點原則:水泵安裝高度必須低于泵的允許吸上高度;吸入管路應短而直,管件盡量少,吸入管的直徑不應小于吸入口的直徑;變徑處不能有氣體積存?傊,在離心泵的運轉過程中,要注意有無不正常的噪音,觀察壓力表等是否正常,同時還應定期檢查軸承、軸封發熱情況,并要注意潤滑及軸封處是否有不正常的滲液情況。泵汽蝕的研究一直是一個古老而又經典的課題,根據汽蝕產生的原理入手提高離心泵抗汽蝕性能的措施還有很多,但具體采用那種方法,還應該根據實際情況結合當前的工作環境以及科技實力合理選擇。并且在平時應該做好保養工作,及時發現是否有汽蝕現象產生?傊,隨著科技的發展,理論研究的深入,各種新型材料的誕生,離心泵的汽蝕問題一定可以得到更加完善的解決。