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论水泵汽蚀问题与防治措施论文

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摘要:要保证水泵的正常工作,首先就要确保水泵有完整的吸水功能,水泵在运行过程中,要在泵内不产生汽蚀的条件下保持较高的吸水量。如果发生汽蚀的情况,水泵将无法正常工作,还会给水泵造成系统上的破坏,使水泵不能正常工作。

论水泵汽蚀问题与防治措施论文

关键词:水泵汽蚀;出现问题;预防措施

一、水泵的汽蚀现象

在水泵的工作过程巾,加入水泵内的压力低于水泵正常工作是的温度压力,就会造成大量的水汽化,而且已经融化在水中的气体还会在此时排放出来。当带有大量水蒸气气泡随水流进入叶轮流道高压区时,由于气泡内含有大量的气体,气泡以外的水压力比较高,周围巨大的压力会挤破气泡,气泡因此而破裂,水流因惯性以高速向气泡中心冲去,在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象。

事实证明,该种水锤所产生的冲击力可达2万次/min一3万次/min,其打击的力量都集中在面积比较小的范围,可见其压力是巨大的。在这样巨大的压力下,金属外会因冲击力而遭到破坏,工程中把这种情况叫做剥蚀。除机械冲击外,在这些水蒸气气泡中还有一些活跃的气体,冲击力加上气泡气体的热量,最终会对金属起到腐蚀作用。机械腐蚀和化学腐蚀的联合作用会让金属腐蚀得更快,这就是汽蚀现象。水泵在严重的汽蚀状态下运行,发生汽蚀的部位很快就成为蜂窝或海绵状,直到大面积脱落而破坏。

二、汽蚀对水泵性能的影响

对低比转速的离心泵低比转速的离心泵,由于其叶槽流道狭长,宽度较小,气泡迅速占据槽道面积,甚至占据全部槽道,使水流的连续性遭到破坏,引起水流的阻断,水泵的Q—H曲线急剧下降,造成水泵的效率随着降低。

对中、高比转速的水泵对于中、高比转速的离心泵和混流泵,由于叶槽较宽,气泡占据叶槽断面的某一部分,因此出现Q—H曲线较平坦的下降,效率的下降也较为缓慢,见图l(b)。2.3对高比转速的轴流泵由于轴流泵的叶片流道宽阔,汽蚀区不易侵入整个叶槽,因此Q-H曲线几乎均匀下降,而且缓慢,无明显断裂现象,见图I(c)。

三、水泵汽蚀的危害

l、当水泵中的气泡受到高压的挤压,会影响水泵的工作性能,由于气泡受到压力,一项很强的冲击压力会使水泵中产生剧烈的水锤。依据无数的实践经验,认为,当发生水锤的频率很高,每分钟可达几万次,瞬时局部压力可达几十兆帕,甚至达几百兆帕,严重影响水泵的工作性能。

2、水锤的打击会破坏水泵的局部工作性能,还会使水泵表面的部件变形,造成金属异化,整个金属材质会变脆,在金属外壳产生裂缝。经常作用而形成麻点,进而形成裂隙,直到水泵的叶轮或泵壳被蚀坏,严重时还会出现断裂。水泵工作时,水会在隧道中高速流动,材料表面有微凸和微凹的颗粒与麻点,在水中相对运动,则形成“微活塞运动”,这会使压力区域不断的变化,工作条件十分不稳定,整个压力不断变化,造成水泵叶片正面全面汽蚀破坏。这些现象都是目前我国水泵工作中经常出现的问题,因此经常更换水泵的叶轮,不断增加了工作成本,还浪费了工作时间和降低了工作质量。

3、发生振动和噪音水流质点互相碰撞和挤压,就引发剧烈的震动,使水泵部件遭到破坏,严重时还会影响到建筑物的安全。发生汽蚀时,还会产生巨大的噪音,时刻危及着工作人员的生命健康安全。

四、水泵汽蚀的防止措施

l、保证良好的进水条件。水泵进口前应有大于5-7倍进水管直径长的直管段,使叶轮口径达到一致。绝对不准在进水管上用闸阀调节流量,主要是为了稳定泵内的水压力,防止水流混乱;应稳定进水管路的稳定。可以缩短进水管路的路径,减少管路附件。整个进水管应根据水流情况不断上升,维持整个水路管道的.平衡状态;对于大中型泵站进水流道的形式和尺寸,因预防水流中产生漩涡,保证整个水泵的安全运行。水流在进入叶轮前要求流速和压力分布均匀,同时要注意进水池的水位变化,当水泵工作中出现最低水位时,应采取调节措施。

2、调节工况。水泵在工作运行中,要实现减轻汽蚀,还可以依靠水泵工作点调整的方法。对于离心泵适当地减少流量,使工作点向左移动,增大[Hs]值;对叶片可调的轴流泵、导叶式混流泵,改变叶片的安装角,使工作点移到[Ah]值较小的区域。

3、增加吸水侧压力。水泵汽蚀产生时,可将出水管的有压水引入进水管,用喷嘴做混合器,以提高泵进口的压力,消除或减轻汽蚀的危害。

4、保持稳定运行。水泵如果转速不稳,泵进口处真空度也会变化。在转速突然增高的一瞬间,泵进口处真空度升高,而进水管路中的水存在惯性,来不及补充突然出现的空间而产生气泡导致汽蚀。机组如果转速不稳,也会产生振动,泵内水流也随之产生拉伸一压缩运动,导致水泵的汽蚀。因此,电动机或柴油机应保持稳定运转,水泵机组应安装牢固,避免产生转速不稳和振动现象。

五、结语

水泵是给水排水工程中关键而重要的设备,汽蚀的发生直接影响其使用寿命的长短。避免水泵发生汽蚀除了在设计、安装和运行中采取以上措施外,还应该加强日常的管理,定期检修,排除隐患。

参考文献:

【1】汤立宏.浅谈水泵的汽蚀现象及防治措施U】装备制造’2()09,d)4).

【2】徐晓昂,张雪文,蔡应春.离心水泵汽蚀问题与解决办法UJ广西轻工业,2008,((15).

【3】张靖,改善离心泵汽蚀性能措施及进展Ⅱ】科技创新导报,2007(35).

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