水泵的汽蚀
第五章水泵的汽蚀主要内容(一)水泵汽蚀的产生和危害(二)水泵安装与产生汽蚀的关系(三)水泵的汽蚀余量(四)相似原理在汽蚀性能研究中的应用(五)水泵抗汽蚀性能的改进(一)水泵汽蚀的产生和危害1、水泵汽蚀的产生过程当水泵流道中的液体流动到某处的压力等于或低于相应的汽化压力P v时,液体会发生汽化产生大量汽泡,当汽泡流动到高压区,在高压作用下迅速凝结而破裂,对流道表面材料形成极大的、反复的冲击,造成疲劳侵蚀或剥蚀,即为水泵汽蚀的产生过程。
2水泵汽蚀的危害①噪声和振动水泵发生汽蚀过程中,从水泵吸入口(低压区域)到出水口(高压区域),大量的汽泡将不断地产生、发展、凝结、破裂所带来的反复不断高速的冲击和极大的脉动力,会伴随着会引起严重的噪声和剧烈的振动。
②对水泵材料产生破坏由于大量汽泡不断地产生、破裂带来高速冲击,形成极大脉动冲击力,反复不断作用在水泵流道表面,所谓“滴水穿石”,金属材料常常由于经受不起这种严峻考验而产生破坏或失效(P94图4-2)③水力性能大幅下降(P94图4-3)水泵发生汽蚀时由于大量汽泡堵塞流道的过流截面而使流量下降(流道越小越严重),同时改变了水流速度和方向,降低了流体从叶轮叶片所获能量,大大减小了水泵的扬程(二) 水泵安装与产生汽蚀的关系水泵是否产生汽蚀与水泵安装高度直接相关,如图中所示H g越大,泵入口S-S截面上的压力就会越低,则越容易发生汽蚀。
显然,H g不可能任意增大,一般应有个限定值,但作为用户又应该如何来确定H g呢?首先,以水面为基准列水面e–e至泵的进口s–s的“伯方”:e≈0,得:上式称为几何安装高度理论计算式,当右端第一项P e为大气压时,用户可知一般应Hg <10m,但还必须确定出其他变量,才能具体求解Hg,其中:V s──水泵进口流速,可由运行工况点的流量确定。
h w──吸入管道的流动损失,由用户管路设计所确定。
P s──水泵进口压力,与不同流量工况下的水泵自身的特性相关,用户难以确定。
因此,hHVpVpwgsseegggg+++=+2222ρρ应由生产厂向用户提供各种泵在不同流量下所对 应的值作为参考。
通常,生产厂通过试验测得泵在不同流量下 所对应的相对压力──真空度(也称真空高度), 用H s 表示(如图中所示的“H s ─Q”特性曲线), 即:真空高度Hs 实际上是一个发生汽蚀的临界值,为尽量避免发生汽蚀,生产厂提供给用户时应该留出一个安全量,国内水泵行业统一规定将试验所得Hs 减去0.3m ,即为泵的允许吸上真空度:(参见 “[H s ]─Q”曲线),将[Hs ]代入水泵的几何安装高度的理论求解式,用户就得到了允泵安装高度设计所需注意的几个问题:(1)将额定工况的真空高度留出0.3m 的安全量后,再计算水泵的几何安装高度,是防止水泵在运行中发生汽蚀的前提条件吗?由于[Hs ]随Qv 变化,故水泵的[Hg ]也将随Qv 变化,而实际上是不可能随着Q v 的变化来改变安装高度的。
所以,工程上为了在任何工况下均确保不发生汽蚀,就不能以额定流量工况,而必须取水泵的最大流量工况的[Hs ](最小值)进行计算。
(2)水泵一旦确定后,从用户方面如何提高[Hg ]?水泵一旦确定后,为尽可能提高[Hg ],从用户方面来说,可采取的尽可能提高[Hg ]的措施: ①减小水平进口管路的长度; ②减少进口管路弯管和变径等; ③尽量增大进口管路的直径;④其它能够降低进口流动损失h w 和进口流速V s 的措施。
(3)当用户使用条件与标态偏离较大时,怎样才能确保水泵不会发生汽蚀?国标规定生产厂应在标准状态条件下(水温20℃、标准大气压)进行水泵性能试验,当用户的当地的大气与水温条件与标态偏离较大时,必须进行修正才能确保水泵不会发生汽蚀(参见P96,公式4-5、表4-1、表4-2)。
注意:考试中不允许翻书,如果出现该类型题目,题中的条件中一定是已经给出了!务必注意。
(三) 水泵的汽蚀余量水泵是否会发生汽蚀,是关系到系统和设备能否正常运行和使用寿命,甚至是否会出现人身事故的大事。
因此要在系统和设备的设计规划阶段做出正确分析判断,就必须从系统与设备两方面进行综合分析与研究,参见P100,图4-11,图中:gg pp Hs e sρρ-=[]3.0-=H H s s①由水泵吸入装置系统确定的有效余量⊿ha (m):水泵吸入口处单位重量液体所具有超过其汽化压力的富余能量值,其值取决于水泵吸入装置的阻力损失特性。
显然⊿ha 越大约好。
②由水泵入口流道自身确定的必需余量⊿hr (m) :水泵吸入口处与水泵进口流道内的压力最低点处的压差,其值取决于水泵入口流道自身的阻力损失特性,显然⊿hr 越小约好。
③由水泵自身和吸入装置系统共同确定的汽蚀余量⊿h (m) :可见,水泵是否容易发生汽蚀(即⊿h 的大小)是由系统与水泵共同决定的。
结论:有效余量⊿ha 与必需余量⊿hr 之间的关系(参见P102,图4-13):有效余量⊿ha-Q 曲线与必需余量⊿hr-Q 的交点为发生汽蚀的临界点,其左侧为安全区,右侧为汽蚀区(1)系统有效汽蚀余量的求解有效汽蚀余量为水泵吸入口处单位重量液体所具有超过其汽化压力的富余能量值:──富余能量值(有效汽蚀余量)由P97,公式4-1(从水面至水泵进口断面的伯努利方程):─→若吸水池较大,可令式中Ve=0,代入有效汽蚀余量公式,得到:由此式可研究运行条件对Δha 的影响。
水泵系统的各种主要运行条件变化对系统有效汽蚀余量Δha 影响: ① 流量对系统有效汽蚀余量Δha 影响当流量发生变化,而其他条件不变时,由于吸入管路中的流动损失hw 与流量的平方成正比。
如图所示,当流量增大时Δha 减小,发生汽蚀的可能性增加。
② 工作介质温度对系统有效汽蚀余量Δha 影响泵所输送工作介质的温度发生变化,而其它条件不变时,由于对应的汽化压力P v 与工作介质的温度成正比,所以当水泵所输送工作介质的温度增大时,P v 随之增大,导致系统有效汽蚀余量Δha 减小,发生汽蚀的可能性增加。
③ 吸入水面高度对系统有效汽蚀余量Δha 影响水泵吸入口与水面之间的吸入高度H g 越大入口压力越低,发生汽蚀的可能性越大。
水泵吸入口与水面之间的倒灌高度H g 越大,水泵入口压力越高,发生汽蚀的可能性越小。
hpVp a Vs s g g g ∆=-+ρρ)2(2hH V p V p w g ss e e g g g g +++=+2222ρρh H Vp Vp w g e e s sg g g g --+=+2222ρρ④ 吸入水面压力对系统有效汽蚀余量Δha 影响当水泵从高于它的容器进水时,容器内的吸入水面压力P e 越大,则水泵入口压力越高,发生汽蚀的可能性越小。
∵当P e 与饱和蒸汽压P v 相等时: ∴注: 当H g 为吸入高度时取正值,反之如H g 为倒灌高度时取负值。
(2)水泵必须汽蚀余量的求解如P100,图4-11所示,水泵入口阻损: ①s → b:水泵集流段收缩损失 ②b → k:沿程流动与局部冲击 ③o → k:叶片进口绕流与阻塞可见水泵叶轮进口流道内压力最低点处通常在叶片进口边稍后的 k 点。
根据定义,水泵必须汽蚀余量为水泵吸入口 s 点与 k 点的压差:为求解Δhr ,需要求解从s → k 的总压降,确定k 点压力。
为求解s →k 总压降,我们分别列出s →o 与o →k 的“伯方”:首先列o →k“伯方”:由o 点速度三角形:∵o ~k 间距很小,∴流动损失h w (o ~k)≈0,且Z o =Z k ,u o =u k 代入上式得:─→令则gg phH phV w g e a ρρ---=∆)()(hH h w g a --=∆gg g pVp hk s sr ρρ-+=∆)2(2hVp ZVp Zk o W k k k o oo gg g g )(2222→+++=++ρρhuW p ZuW p Zk o W kk k k o o o o gg g g )(222222→+-++=-++ρρg g g g Wp W p kk o o 2222+=+ρρg o k g g W W W p p o k o 2122⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ρρ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛122W W o k λggg Wpp o k o 222λρρ+=再列s →o“伯方”:∵s ~k 之间流动损失很小,∴h w (s ~o)≈0,且Z s ≈ Z o代入上式得: ─→将上式与前页所推出的公式: 联立得: ─→上式中的左面部分正是水泵的必须汽蚀余量:──上式称为水泵必须汽蚀余量基本方程(简称汽蚀基本方程)在必须汽蚀余量基本方程中,为了对前面关于流动损失为零等假设条件进行修正,可将式中第一个绝对速度项乘以一个修正系数λ1,即得到了修正后的汽蚀基本方程:由上式可知,必需汽蚀余量Δhr 随着水泵流量的增加,呈一条逐渐上升曲线。
即流量越大,水泵入口至叶片进口处的压降越大,也就越容易发生汽蚀。
(3)有效汽蚀余量与必需汽蚀余量的关系可见,水泵是否容易发生汽蚀是由系统的有效汽蚀余量特性与水泵自身的必需汽蚀余量特性(参见P102图4-13中Δh a ─Q v 曲线与Δh r ─Q v 曲线)共同决定的。
如所示,随着水泵流量的增加,当水泵的必需汽蚀余量≥水泵系统的有效汽蚀余量时,将会发生汽蚀。
图中两条曲线的交点称为临界汽蚀状态点,所对应的流量Qv c 称为临界流量。
所以,管网系统确定后调节流量工况时,应使水泵自身的必需余量尽可能越小越好。
为避免发生汽蚀要求:⊿ha -⊿hr ≥0当:⊿ha =⊿hr = ⊿h c (⊿h c ──临界汽蚀余量) 即为发生汽蚀的临界点。
通常国标规定将临界汽蚀余量⊿h c 加一个安全余量,即得允许汽蚀余量:[⊿h]=(1.1~1.3)⊿hc或[⊿h ]= ⊿h c +K,一般取:K=0.3(4)根据允许汽蚀余量确定泵的安装高度H g以往国内的用户通常根据水泵生产厂所给出的,通过试验测得水泵进口在不同流量下,所对应的相对压力──真空度H s (也称真空高度),来确定水泵的允许安装高度:hV p ZVp Zo s W o o o s s sgg g g )(2222→+++=++ρρg g g g V p V p o o s s 2222+=+ρρg g g g VV p pos s o 2222-+=ρρgg g Wppo k o 222λρρ+=g g g g g WpVV p o k o s s 2222222λρρ+=-+g g g g g WVp V p oo k s s 2222222λρρ+=-+g g g g g WVp V p hoo k s s r 2222222λρρ+=-+=∆ggWVh r 2222201λλ+=∆[][]hV H H wssgg --=22但是,由于试验过程中为确定水泵允许安装高度H g ,应用计算公式:求解真空高度时,假设水面压力P e 为大气压P a 后得出H s ,同时需要计算水泵进口处的流动速度Vs ,比较繁琐且在许多系统中的吸入水面的压力并非是大气压(如电厂锅炉给水泵或凝结泵)。
汽蚀的原理
二、汽蚀的危害
(1)材料破坏
(2)噪声和振动 汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声和振动。
(3)性能下降 汽蚀发展严重时,大量汽泡的存在会堵塞流道的截面,减少液体从叶轮获得的能量,导致扬程下降,效率前置泵,
2.除氧器和给水泵相对高度过小,一般应为10m
给泵在实际运行的时候发生汽化汽蚀,原因一般有除氧器压力低、除氧器水位低、前置泵故障出力小、汽泵或前置泵入口滤网堵、给水流量小于汽泵最小流量(最小流量阀即再循环阀故障关闭)等,针对性的采取措施就可以解决。
一、汽蚀现象
水泵的汽蚀是由水的汽化引起的,所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系,在一定压力下,温度升高到一定数值时,水才开始汽化;如果在一定温度下,压力降低到一定数值时,水同样也会汽化,把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。如果在流动过程,某一局部地区的压力等于或低于与水温相对应的汽化压力时,水就在该处发生汽化。
汽化发生后,就会形成许多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时,汽泡在高压的作用下破裂,高压水以极高的速度流向这些原汽泡占有的空间,形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏。
因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程,称为汽蚀现象。
3.给水泵首级叶轮进行改造,增加叶片宽度和叶轮直径,或者设置诱导轮。
4.减少管路损失以提高入口静压,定期清理入口滤网。
5.避免低负荷长时间运行,所以应再循环管。
第五章 泵的汽蚀
泵的汽蚀
汽蚀涉及的范围非常广泛, 汽蚀涉及的范围非常广泛,在水力机械、造船和水利等方 面都要对此问题的机理和防止措施进行研究。对于流体机械, 特别是工作对象是液体的流体机械,汽蚀是流体机械向高速化 方向发展的一大障碍。因此,我们需对汽蚀问题持足够的重视 态度。 本章重点: 本章重点:了解什么是汽蚀,汽蚀有哪些危害,为避免汽蚀需 要做哪些措施,并进行哪些设计计算?
3.有效汽蚀余量△ha和必需汽蚀余 .有效汽蚀余量△h 量△h 量△hr的关系
• △ha越大,越不容易发生汽 蚀; • △hr越大,则泵的抗汽蚀性 越差。 • 流量增大,hw增大,△ha变 小,△hr增大,当流量大于 临界值qVC时,泵将发生汽 蚀。 • 临界点c为△ha—qV与 △hr—qV两条曲线的交点。
p0 pv ∆ha = ρg + H g − hw − ρg
此时,若吸入液面压力为汽化压力(凝结水泵、给水 泵),p0=pV ,则 ∆h = H − h
a g w
2.必需汽蚀余量△hr .必需汽蚀余量△
• 必需汽蚀余量△hr,指泵的吸入口的能头与压力最 低点处静压能头的差值。 • 泵的入口指泵的进口法兰处(s—s截面)。泵内最 低压力点的位置在叶片进口边稍后的K点,而不是 在s—s截面。 • 计算式:
汽蚀后的叶轮
汽蚀通常发 生的部位
汽蚀表面现象 、汽蚀后的叶轮
汽蚀通常发生的部位
离心式叶轮
轴流式叶轮
(二)、汽蚀对泵工作的影响
• 汽蚀对泵产生了诸多有害的影响。 (1)材料破坏,缩短泵的使用寿命。 (2)噪声和振动加剧。 若水泵机组发生汽蚀共振,则必须停止水泵的运 行。 (3)工作性能下降。 汽蚀将导致泵的流量减少、扬程降低及效率下降。 汽蚀严重时,大量汽泡将“堵塞”整个叶道过流断 面,出现断流,造成事故。
水泵汽蚀和防治措施
水泵汽蚀和防治措施1、提高水泵进液装置有效气蚀余量的措施(1)将水泵上吸装置改为倒灌装置;(2)减小水泵吸上装置泵的安装高度;(3)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高水泵有效气蚀余量。
(4)减小泵前管路上的流动损失,例如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
2、提高水泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积,增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压,适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压,提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失,将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
(2)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
(3)采用前置诱导叶轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
(4)采用抗气蚀的材料,实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
(5)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积,改善大流量下的工作条件,以减少流动损失,但正冲角不宜过大,否则影响效率。
3、下降必需汽蚀余量适当增大叶轮入口直径和增大叶片进口宽度,可降低水泵临界空化裕度,降低叶轮入口速度和相对速度,减少气泡产生,采用在多级泵叶轮、感应轮和设置感应轮的方法,产生压力轮在同轴装配后共同工作,在此过程中对泵叶轮进料增压的压力,以提高泵的抗气蚀性能。
4、提高过流元件数据的抗空化能力选择具有较强的抗气蚀水泵材质部件,要有效降低水泵过流部件的损坏,延长水泵使用时间,例如可以选择锰、青铜和不锈钢等材质进行铸造,表面采用聚合物涂层或激光喷涂的方法,其水泵的抗气蚀能力就会增强。
5、提高进口设备防气蚀能力泵进水设备和管道系统的设置与气蚀裕度有着密切的关系,为了满足水泵动态压降的要求,必须规划出优秀的进水设备,尽可能提高泵厂家引进的气蚀裕度。
水泵的汽蚀
第五章水泵的汽蚀主要内容(一)水泵汽蚀的产生和危害(二)水泵安装与产生汽蚀的关系(三)水泵的汽蚀余量(四)相似原理在汽蚀性能研究中的应用(五)水泵抗汽蚀性能的改进(一)水泵汽蚀的产生和危害1、水泵汽蚀的产生过程当水泵流道中的液体流动到某处的压力等于或低于相应的汽化压力P v时,液体会发生汽化产生大量汽泡,当汽泡流动到高压区,在高压作用下迅速凝结而破裂,对流道表面材料形成极大的、反复的冲击,造成疲劳侵蚀或剥蚀,即为水泵汽蚀的产生过程。
2水泵汽蚀的危害①噪声和振动水泵发生汽蚀过程中,从水泵吸入口(低压区域)到出水口(高压区域),大量的汽泡将不断地产生、发展、凝结、破裂所带来的反复不断高速的冲击和极大的脉动力,会伴随着会引起严重的噪声和剧烈的振动。
②对水泵材料产生破坏由于大量汽泡不断地产生、破裂带来高速冲击,形成极大脉动冲击力,反复不断作用在水泵流道表面,所谓“滴水穿石”,金属材料常常由于经受不起这种严峻考验而产生破坏或失效(P94图4-2)③水力性能大幅下降(P94图4-3)水泵发生汽蚀时由于大量汽泡堵塞流道的过流截面而使流量下降(流道越小越严重),同时改变了水流速度和方向,降低了流体从叶轮叶片所获能量,大大减小了水泵的扬程(二) 水泵安装与产生汽蚀的关系水泵是否产生汽蚀与水泵安装高度直接相关,如图中所示H g越大,泵入口S-S截面上的压力就会越低,则越容易发生汽蚀。
显然,H g不可能任意增大,一般应有个限定值,但作为用户又应该如何来确定H g呢?首先,以水面为基准列水面e–e至泵的进口s–s的“伯方”:e≈0,得:上式称为几何安装高度理论计算式,当右端第一项P e为大气压时,用户可知一般应Hg <10m,但还必须确定出其他变量,才能具体求解Hg,其中:V s──水泵进口流速,可由运行工况点的流量确定。
h w──吸入管道的流动损失,由用户管路设计所确定。
P s──水泵进口压力,与不同流量工况下的水泵自身的特性相关,用户难以确定。
水泵的汽蚀现象及其防治措施
水泵的汽蚀现象及其防治措施姓名:XXX部门:XXX日期:XXX水泵的汽蚀现象及其防治措施1.水泵汽蚀的概念水泵运行过程中,如果泵内液体局部位置的压力降低到水的饱和蒸汽压力(液化压力)时,水就开始汽化生成大量的汽泡,汽泡随水流向前运动,流入压力较高的部位时,迅速凝结,溃灭。
泵内水流中汽泡的生成,溃灭过程涉及许多物理,化学现象,并产生噪音,振动和对过流部件材料的侵蚀作用。
这些现象统称为水泵的汽蚀现象。
1.1水泵汽蚀的类型:1)叶面汽蚀:水泵安装过高,或流量偏离设计流量时,产生的汽蚀现象,其汽泡的形成和溃灭基本上发生在叶片的正面和反面。
2)间隙汽蚀:在离心泵密封环与叶轮外缘的间隙处,由于叶轮进出水侧的压力差很大,导致高速回流,造成局部压降,引起间隙汽蚀,轴流泵叶片外缘与泵壳之间很小的间隙内,在叶片正反面压力差的作用下,也因间隙中的反向流速大,压力降低,在泵壳对应叶片外缘部位引起间隙汽蚀。
3)水流经过泵内粗糙凹凸不平的内壁面和过流部件时。
在凸出物下游发生的汽蚀,称为粗糙汽蚀。
1.2汽蚀的危害:1)使水泵性能恶化。
泵内发生汽蚀时,大量的汽泡破坏了水流的正常流动规律,流道内过流面积减小,流动方向改变,从而叶轮和水流之间能量交换的稳定性遭到破坏,能源损失增加,从而引起水泵流量,扬程和效率的迅速下降,甚至达到断流状态。
2)损坏过流部件。
当汽泡被水流带到高压区迅速凝结,溃灭时,汽泡周围的水流质点高速地向汽泡中心集中,产生强烈的冲击。
如果汽泡在过流部件附近溃灭,就形成对过流部件的打击,容易引起过流部件的塑性变形和局部硬化,产生疲劳,性能变脆,很快就会发生裂纹与剥落,形成窝蜂状孔洞。
振动和噪音。
在汽泡凝结溃灭时,产生压力瞬时升高和水流质点间的撞击以及对泵壳和第 2 页共 6 页叶轮的打架,使水泵产生噪音和振动现象。
当汽蚀振动频率与水泵自振频率接近时,会引起共振,从而导致整个机组甚至整个泵房振动。
在这种情况下,机组就不应该继续工作了。
水泵的必须汽蚀余量
水泵的必须汽蚀余量水泵的必须汽蚀余量是指水泵在正常工作条件下,允许水泵产生汽蚀现象的最小净正吸峰值,也可以理解为水泵能够正常运行所需的最小可靠吸头。
水泵的汽蚀余量直接影响水泵的工作性能和寿命,因此对于水泵的设计和选择来说非常重要。
我们来了解一下什么是汽蚀。
汽蚀是指水泵叶轮周围的压力下降到液体的蒸汽压力以下时,液体开始汽化生成气泡,并随着液体流入和运动而破裂产生冲击和振动的现象。
汽蚀会导致水泵的工作效率下降,噪音增大,甚至导致水泵叶轮和泵壳等部件损坏。
所以,为了避免汽蚀对水泵的损害,必须确保水泵的汽蚀余量不低于一定的要求。
水泵的汽蚀余量与水泵的设计和工作参数有关,下面我们来详细介绍。
首先是水泵的设计参数。
水泵的设计参数包括出口直径、进口直径、叶轮直径、叶片数、叶轮轴的转速等。
这些参数直接决定了水泵的流量和扬程。
一般来说,水泵的流量越大,汽蚀余量就应该越大。
而水泵的扬程越高,汽蚀余量应该越小。
因此,在设计水泵时,需要根据具体的使用要求和工况条件来确定合适的设计参数。
其次是水泵的工作参数。
水泵的工作参数包括进口压力、出口压力、进口温度、出口温度、液体粘度等。
这些参数会影响水泵的工作性能和汽蚀余量。
比如,当水泵的进口压力较低、出口压力较高时,汽蚀余量应该尽可能大;而当进口温度较高、液体粘度较低时,汽蚀余量也应该适当增大。
水泵的安装位置和工况环境也会影响水泵的汽蚀余量。
比如,水泵安装的位置越高,进口压力越低,汽蚀的可能性就越大,因此需要增加汽蚀余量。
而在高温环境下工作的水泵,由于液体的蒸发速度加快,汽蚀的风险也相应增大,所以汽蚀余量也应该相应增加。
总之,水泵的汽蚀余量是一个综合考虑多种因素得出的数值。
在实际应用中,需要结合具体的工况条件、使用要求和水泵的设计参数来确定合理的汽蚀余量。
一般来说,水泵的汽蚀余量应该具备一定的安全系数,以保证水泵能够在正常工作范围内免受汽蚀的影响,并提高水泵的工作效率和使用寿命。
水泵气蚀的危害、部位、原因、预防方法及措施
水泵气蚀的危害、部位、原因、预防方法及措施一、概述:1、水泵的气蚀是指在水泵工作过程中,液体中存在气体或蒸汽,进入水泵并在泵内形成气泡的现象。
气蚀是气泡聚集、运动、分裂、消灭的全过程。
2、水泵临界压力一般接近汽化压力。
水泵中的液体局部压力下降到临界压力时,液体中便会产生气泡。
这些气泡会随着流体被抽入泵内,造成泵的性能下降、噪音增加甚至设备损坏。
二、水泵产生气蚀的危害:1、影响水泵的容积效率,流量大幅度下降。
磨损后的水泵各构件间隙增大,高压侧水流向低压室泄漏;导致水泵效率降低。
2、产生噪音和振动。
水泵汽蚀磨损后出现蜂窝、麻面、沟槽使水流的阻力系数增大,引起水泵的振动,产生噪音。
3、使泵的过流部件受到破坏,流动损失迅速加大。
气泡溃灭时,在强大水锤的频繁作用下,起初引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆,产生疲劳现象,发生微小裂缝,进而使金属破裂、剥落。
除力学作用外,气泡溃灭时产生的冲击波以及水流与金属材料之间产生的化学和电化学腐蚀作用,加速金属的剥蚀速度。
再者当水的含沙量较高时,泥砂在高速水流的带动下的磨损加剧汽蚀,同时汽蚀又促进磨损。
水泵在严重的汽蚀状态下运行时,发生汽蚀的部位开始出现麻点,扩大成海绵或蜂窝状,直至大片剥落而破坏。
4、气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。
泵性能下降于低比转速,由于叶片间流道窄而长,一旦发生气蚀,气泡充满整个流道,性能曲线会突降。
对于中高比转速,流道短而宽,因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程,相应的性能曲线开始是缓慢下降,之后增加到某一流量时才急剧下降。
三、水泵最容易发生气蚀的部位:1、水泵汽蚀,在水泵叶轮中产生非常多的微小汽泡,在压缩过程,气泡破裂形成微小水锤,造成叶轮出现蜂窝状小洞,从而流动损失迅速加大,水泵效率下降。
水泵产生汽蚀的原因,泵产生汽蚀的原因
水泵产生汽蚀的原因,泵产生汽蚀的原因
水泵产生汽蚀的原因是水泵泵体内一个部分压力低于水的蒸汽饱和压力,或者说是水里含有大量空气是形成汽蚀的主要条件。
最容易产生汽蚀现象的泵类产品是一些离心泵产品例如立式离心泵或者卧式离心泵各种水泵产生汽蚀的原因通常有以下几点:
1、在使用安装卧式离心泵时水泵的安装高度太高。
离心泵安装高度过高,离心泵的吸水口处的真空度不断增加,导致离心泵腔内压力降得过低,这也就是水泵产生汽蚀的原因之一。
2、水泵的实际使用工况与泵出厂设计工况点相差太多。
当水泵在不在允许工况点附近下运行时,也会在离心泵叶轮下面发生自下而上的涡带。
当涡带的中心压力降低到蒸汽饱和压力时,此涡带就会变为汽蚀带。
当此涡带延生到泵内时,不但能促使与加重水泵叶轮及泵体的汽蚀,甚至还会引起水泵的激烈振动和发出不正常的声音,这也是水泵产生汽蚀的原因。
3、水泵的入水流量不够。
由于进口管道弯头太多或者进口管径太小导致进口流量及压力分布不均匀,导致水泵的进口流量不够;进水池水流太快产生漩涡也会使水泵的入口将空气吸入,同样也会使水泵入口流量不够、压力分布不均匀,从而导致水泵产生汽蚀的现象。
所以水中含气量太大,则水泵发生汽蚀的现象更容易。
4、水泵使用地区的海拔太高,通常在高海拔地区使用水泵,大气压力特别低,这样会使水泵进口口的压力也相对较低;或者水泵输送的水温度太高,出现冒泡的现象,水温较高时,蒸汽饱和压力就会越大,水就越容易汽化,这也是水
泵产生汽蚀的原因。
凝结水泵汽蚀的原因及处理
凝结水泵汽蚀的原因及处理嘿,你问凝结水泵汽蚀的原因及处理啊?这事儿咱得好好说说。
凝结水泵汽蚀呢,原因有好几个。
一个是水位太低啦。
要是水箱里的水不够,那水泵就容易吸进空气,这一吸进空气就容易产生汽蚀。
就好比人喝水,杯子里水太少,就容易吸进空气,那感觉可不好受。
另一个原因呢,可能是水温太高。
水温高了,水就容易变成蒸汽,这蒸汽要是被水泵吸进去,也会造成汽蚀。
还有啊,水泵的进口管道要是有堵塞或者不畅的地方,也会让水泵容易产生汽蚀。
就像人呼吸的时候,鼻子被堵住了,那肯定不舒服嘛。
那要是遇到凝结水泵汽蚀了咋办呢?首先得检查水位。
看看水箱里的水是不是太少了,如果是,那就赶紧加水。
让水位保持在合适的位置,这样水泵就不容易吸进空气啦。
然后呢,检查水温。
要是水温太高,就得想办法降温。
可以加一些冷水进去,或者采取其他的降温措施。
要是进口管道有堵塞,那就得清理管道。
把堵塞的东西弄出来,让水能够顺畅地流进水泵。
我给你讲个事儿哈。
有一次我们厂里的凝结水泵就出现了汽蚀的情况。
一开始大家都不知道咋回事,后来一检查,发现是水箱里的水太少了。
赶紧加了水,但是还是有点汽蚀的声音。
又检查了水温,发现水温也有点高。
就加了些冷水进去,这下好了,汽蚀的声音没了。
从那以后,我们就特别注意水箱的水位和水温,再也没出现过汽蚀的情况。
所以啊,凝结水泵汽蚀不可怕,只要找到原因,对症下药,就能解决问题。
下次遇到这种情况,你就知道该咋办啦。
加油吧!。
水泵汽蚀原因分析及其防护措施
汇报人:2023-12-08•水泵汽蚀现象概述•水泵汽蚀原因分析•汽蚀防护措施目•汽蚀的预防性维护•结论录01水泵汽蚀现象概述0102水泵汽蚀定义水泵汽蚀通常发生在水泵的叶轮叶片、导流器以及进水口等部位。
水泵汽蚀是指在水泵的进出水口附近形成的气穴现象,是由于水在压力作用下发生汽化而形成的。
水泵汽蚀产生大量的气泡和冲击波,导致水泵产生强烈的噪音和振动。
产生噪音和振动降低水泵效率损坏设备汽蚀导致水流不畅,水泵的效率受到严重影响。
汽蚀现象会导致水泵的叶片、导流器和进出水口等部位受到损坏,缩短设备使用寿命。
030201进水口处水流速度变化大,压力降低,容易形成汽蚀。
水泵进水口叶轮叶片处水流产生涡流,压力不稳定,容易产生汽蚀。
水泵叶轮叶片导流器设计不合理或安装不当,容易造成水流不畅,进而产生汽蚀。
导流器02水泵汽蚀原因分析水泵安装高度和吸入管路阻力等参数都会影响汽蚀余量,因此需要合理设计水泵的安装和吸入管路。
在水泵选型设计时,应该充分考虑汽蚀余量的要求,确保水泵能够在给定的条件下正常运行。
汽蚀余量是水泵运行的重要参数,如果实际汽蚀余量小于水泵的必需汽蚀余量,会导致水泵汽蚀。
汽蚀余量不足吸入管路阻力过大是水泵汽蚀的另一个重要原因。
当吸入管路阻力过大时,液体在吸入过程中会受到较大的能量损失,使得实际汽蚀余量降低,进而导致水泵汽蚀。
需要对吸入管路进行合理设计,减少管路弯头和阀门等阻力元件的数量,降低液体流动的阻力。
吸入管路阻力过大液体温度过高01液体温度过高会使水的饱和蒸汽压升高,使得实际汽蚀余量降低。
02在高温环境下运行水泵时,需要考虑到液体的温度对汽蚀余量的影响,采取相应的措施降低液体温度。
03可以采用冷却器等装置来降低进入水泵的液体温度,以避免水泵汽蚀的发生。
水泵的结构也会影响其汽蚀性能。
如果水泵的叶轮形状不合理,或者叶片表面粗糙度过大,都会导致水泵的汽蚀性能下降。
需要对水泵的结构进行优化设计,选择合适的叶轮形状和叶片表面处理方式,以提高水泵的汽蚀性能。
