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离心泵|真空泵气蚀问题及解决办法总结
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时间 : 2020-03-11 14:48 浏览量 : 7

  什么是气蚀?

  当泵内液体的局部压力降至临界压力时,液体中会产生气泡。气蚀是气泡聚集、运动、分裂和消除的全过程。临界压力通常接近汽化压力。

  气蚀的危害是什么?

  过流部件腐蚀

  腐蚀有两个原因:

  一是气泡破裂时的高频率(600 ~ 25000赫兹)冲击和高达49兆帕的压力造成金属表面的机械剥蚀。

  第二是由于蒸发过程中释放的热量和温差电池作用引起的水解。产生的氧气氧化金属并引起化学腐蚀。

  

离心泵|真空泵气蚀问题及解决办法总结


  泵性能下降

  当泵发生气蚀时,叶轮中的能量交换被干扰和破坏。外部特性显示为Q-H曲线、Q-P和Q-η曲线线下下降。在严重的情况下,泵中的流量将被中断,无法工作。

  对于低比转速,由于叶片空间流道又窄又长,一旦发生气穴现象,气泡将充满整个流道,性能曲线将突然下降。

  对于中高特定速度,流道是短而宽的,因此气泡需要从产生到发展到完全充满流道的过渡过程。相应的性能曲线开始缓慢下降,然后在急剧下降之前增加到某个值流量。

  在离心泵中最有可能发生气蚀的地方

  在叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片入口边缘的低压侧;

  蜗形隔板舌的低压侧和挤压室中入口边缘附近的导叶;

  叶尖外圆与无前盖板的高比转数叶轮壳体和叶尖低压侧之间的密封间隙;

  多级泵中的第一级叶轮。

  提高抗气蚀能力的措施

  1.提高离心泵抗气蚀性能的措施

  改进从泵的吸入口到叶轮附近的结构设计。增加流通面积;叶轮盖板入口部分的曲率半径增加,以减少液体流的急剧加速和减压。适当减小叶片入口的厚度,并使叶片入口变圆以使其接近流线型,也可以减少叶片头部周围流动的加速和减压。提高叶轮和叶片进口部分的表面光洁度,以减少阻力损失;叶片入口边缘延伸到叶轮入口,从而液体流提前接收功,并且压力增加。

  采用预感应轮使液流在预感应轮中提前做功,以增加液流的压力。

  如果采用双吸叶轮,使气流同时从叶轮进入两侧流出,则入口横截面将加倍,入口流速将加倍。

  设计工况采用稍大的正冲击角来增加叶片进口角,减少叶片进口处的弯曲,减少叶片堵塞,增加进口面积。改善大流量下的工作条件,减少流量损失。但是,正冲击角不能太大,否则会影响效率。

  使用抗气蚀材料。实践表明,材料的强度、硬度和韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀能力越强。

  

离心泵|真空泵气蚀问题及解决办法总结


  2、提高进液装置有效气蚀余量的措施

  增加泵前储液罐的液位压力,以增加有效气蚀余量。

  降低抽吸装置泵的安装高度。

  将上部抽吸装置改为回流装置。

  减少泵前管道的流量损失。例如,在要求的范围内尽可能缩短管道,降低管道中的流速,减少弯头和阀门,尽可能增加阀门开度。

  降低泵入口处工作介质的温度(当输送工作介质接近饱和温度时)。

  上述措施可根据泵的选型、材料选择、泵的使用地点等条件进行综合分析并适当应用。

  气蚀余量和吸力

  当泵工作时,由于一定的真空压力,液体将在叶轮入口处产生蒸汽。在液体颗粒的冲击运动下,汽化的气泡会腐蚀金属表面,如叶轮,从而损坏金属表面,如叶轮。此时的真空压力称为汽化压力,气蚀余量指的是泵入口处单位重量液体的过剩能量超过汽化压力,该单位用米和(NPSH)表示

  吸入冲程要求气蚀余量δh:即允许泵吸入液体的真空度,即泵的允许安装高度,单位为米。吸力=标准大气压(10.33米)-气蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能量管道真空高度10.33米

  例如,某台泵的气蚀余量为4.0m,计算吸入距离δh。

  解决方案:δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

  各自的度量单位和字母是什么?

  气蚀余量指液体蒸发时,泵入口处液体的总压头和压力压头之间的差值。单位以米(水柱)标记,以(NPSH)表示。它具体分为以下几类:

  NPSHa——装置气蚀余量也称为有效装置气蚀余量,装置越大,发生气蚀的可能性越小。

  泵气蚀余量又称必要泵气蚀余量或泵入口动压降,气蚀阻力越小越好。

  NPSHc——临界气蚀余量是指气蚀余量,对应于泵性能的一定下降;

  [NPSH]——许用气蚀余量用于确定泵的使用条件气蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1 ~ 1.5) NPSHC。

  必需气蚀余量和有效气蚀余量之间有什么区别

  气蚀余量将有效气蚀余量NPSHa和必要气蚀余量NPSHr分开。泵的本质气蚀余量是泵的特性,由设计决定,泵的有效气蚀余量由工艺管道决定。

  对于给定的泵,在给定的速度下所需的气蚀余量和流量称为所需的气蚀余量,通常用NPSHr表示。

  对于给定的泵,无论何种介质(由于速度分布的影响,粘性介质除外),它都以一定的速度和流量流过泵入口,并且由于相同的速度而具有相同的压降,也就是说,NPSHr是相同的。因此,NPSHr与液体的性质无关(不考虑热力学因素)。

  NPSHr越小,压降越小,装置必须提供的NPSHa越小,泵的抗气蚀性能越好。因此,r代表所需,由泵体决定,具体与转速、叶轮类型等相关。

  有效气蚀余量指由泵安装条件决定的气蚀余量,通常用NPSHa表示。也称为装置气蚀余量,它是由抽吸装置提供的过剩能量,超过泵入口处每单位重量液体的汽化压头。

  NPSHa越大,泵内发生气蚀的可能性越小。有效气蚀余量尺寸与器件参数和液体特性(压力、pv等)相关。)。由于抽吸装置的水力损失与流量的平方成正比,因此,NPSHa随着流量的增加而减少。

  因此, A代表可用和可用,由系统和管道决定,必须严格计算。

  为了确保泵不会气蚀,NPSHa必须大于NPSHr。对于特定的尺寸,各种类型的泵都有经验值。一般情况下,泵的必要气蚀余量增加0.5-1m的剩余能量头作为许可气蚀余量。


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