如何防止泵发生汽蚀现象

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离心泵的汽蚀现象及其防范措施

离心泵的汽蚀现象及其防范措施

离心泵的汽蚀现象及其防范措施离心泵的用途十分广泛,如化工、采矿、火力发电,建筑消防、给排水等。

水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题。

泵在运行过程中,由于设计不合理、吸入口压力过低或输送液体温度过高等原因,会发生气蚀。

汽蚀对水泵危害很大,使离心泵不能正常工作,甚至停运。

一、汽蚀现象由于水的物理特性,我们知道,水和汽可以互相转化,转化的条件即温度与压力。

一个大气压下的水,当温度上升到100℃时就开始汽化。

但在高原地区,水在不到1O0℃就开始汽化。

如水温一定,降低水的压力,当压力下降到某一数值时,水就开始汽化并产生汽泡,此时的压力就称作该对应水温下的汽化压力。

汽化发生后,就有大量的蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成许多蒸汽与流体混合的小汽泡。

当汽泡随水从低压区流向高压区时,在高压作用下,迅速凝结而破裂。

在破裂瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向原汽泡占有空间,形成一个冲击力。

由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又形成小汽泡再被高压水压缩凝结,如此多次反复,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几百万次。

材料表面在水击压力的作用下,形成疲劳而遭严重破坏,从开始的点蚀到严重的海绵状空洞,甚至蚀穿材料壁面。

另外,产生的汽炮中还夹杂着某种活性气体如氧气,它们借助气泡凝结时放出的热量可使局部温度升至200—300℃,对金属起化学腐蚀作用。

我们把这种汽化产生汽泡,汽泡进入高压区破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

关于汽泡形成机理的研究发现,如果液体与固体的接触面上的缝隙中存在微波的气核,在汽化发生时,缝隙中的这些微笑气核首先迅速成长成为肉眼可见的气泡(或称空泡),而汽核的存在对汽化产生的压力具有明显的影响,在无气核条件下,汽化发生于热力学平衡态所对应的饱和蒸汽压力;气核越大对应的汽化压力也比热力学饱和蒸汽压力高出越多。

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

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。

泵内的气蚀现象及解决方法

泵内的气蚀现象及解决方法

泵内的气蚀现象及解决方法
1.气蚀概述
气蚀现象又称为空蚀现象或空泡现象,它是水力机械或某些与液体有关的机器中特有的现象。

因为气蚀的结果是对水力机械流道金属表面的破坏,而这种破坏与液体汽化成气泡、气泡再凝结成液体的过程相连在一起的,因此称为气蚀或气蚀现象。

在叶片泵中气蚀最先发生的地方是叶轮中靠近外盖板处的叶片背而离进口边大约等于叶片全长的5%~10%处。

在水泵叶轮的金属表面有很多微小的裂纹,或先前由于气蚀而留下的小坑,凡有这类不平的地方更易诱发气蚀的发生。

气蚀现象会对水泵的过流部件产生破坏作用、引起噪声和振动、特性曲线的改变,泵的扬程、功率、效率、流量也会迅速下降。

2.气蚀现象的避免
尽量降低泵的安装高度和尽可能减小进水管的水力损失可提高水泵的抗气蚀性能,在使用时节制泵的过大流量、绝对避免在泵进口侧用闸阀节流提高水泵的抗气蚀性能。

如果泵已经发生气蚀,关小出口阀或降低泵转速可以避免水泵的进一步气蚀。

水泵汽蚀现象及汽蚀预防

水泵汽蚀现象及汽蚀预防

水泵汽蚀现象及汽蚀预防长期以来,困扰水泵正常运行的一大难题就是水泵叶轮叶片的损坏的问题,产生这种破坏的主要原因,往往就是叶轮发生了汽蚀现象,所以研究泵产生汽蚀现象的原因以及如何预防汽蚀是非常关键的问题。

而这也正是设计人员水泵的选型设计、安装过程中重点要考虑的问题,实际使用过程中真正使水泵叶轮遭到破坏的最主要原因是由于水中的固体颗粒的磨损,增大了循环水重度,从而增加了汽蚀发生的可能性。

一水泵的汽蚀现象: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。

二、汽蚀产生的主要原因:泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时,水发生汽化。

水在入水口形成气体,从而入水口形成许多小气泡。

这些小气泡随水流进高压区时,汽泡迅速破裂,周围液体立即填充原汽泡空穴,由于汽泡破裂时间很短,所以形成高达几百兆帕的水力冲击。

汽泡不断地形成与破裂,巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上,时间一长,就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落;同时,汽泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气),对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。

金属表面粗糙度被破坏后,更加速了机械剥蚀。

另外,气泡形成与破裂的过程中,会使过流部件两端产生温度差异,其冷端与热端形成电偶而产生电位差,从而使金属表面发生电解作用,金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。

在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下,金属表面很快出现蜂窝状的麻点,并逐渐形成空洞而损坏,这种现象称之为汽蚀。

汽蚀依据发生的位置不同分为以下三种: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。

水泵汽蚀现象的解决方法

水泵汽蚀现象的解决方法

水泵汽蚀现象的解决方法一、了解汽蚀现象的根源。

1.1 汽蚀是个啥。

咱得先搞清楚啥是水泵汽蚀现象。

简单来说呢,就像是水泵在工作的时候,里面的水突然像发了脾气似的,开始不正常了。

汽蚀就是因为水泵进口处的压力低到一定程度,水就变成了小气泡,这些小气泡在泵里到处跑,到了压力高的地方又突然瘪掉,就像气球突然被扎破一样。

这一瘪可不得了,就会对水泵产生破坏,就好比一群调皮的小鬼在里面捣乱。

1.2 为啥会汽蚀。

这里面原因不少。

一方面呢,可能是水泵安装的高度有问题,如果安装得太高了,水要往上走就很费劲,压力就容易低到产生汽蚀的程度,这就好比让一个小娃娃去搬很重的东西,肯定搬不动啊。

还有就是水泵的进口管道要是设计得不合理,比如说太细了,水流就不顺畅,也容易造成压力降低而产生汽蚀。

这就像一条小路,人多了就挤得走不动了。

二、解决汽蚀现象的办法。

2.1 调整安装高度。

如果是安装高度的问题,那就得把水泵的安装高度降下来。

这就像是给一个踮着脚够东西很吃力的人,找个小凳子让他站得低一点,轻松够到东西一样。

要根据实际的情况,计算出一个合适的安装高度,让水能够顺利地进入水泵,不会因为压力不够而产生汽蚀。

2.2 优化进口管道。

进口管道不合理就得改。

要是太细了,就换成粗一点的管道,让水能够畅快地流进去,这就好比把窄窄的小路拓宽,大家就能轻松通过了。

而且管道的内壁要尽量光滑,不能坑坑洼洼的,不然也会影响水流,就像在光滑的冰面上走路和在满是石头的路上走路的区别一样。

2.3 控制水泵的运行参数。

水泵运行的时候,参数也很关键。

比如说流量和转速,不能让水泵超负荷运转。

要是流量太大或者转速太快,就像一个人本来只能扛50斤东西,你非要他扛100斤,他肯定受不了。

要根据水泵的额定参数来合理调整,这样就能减少汽蚀现象的发生。

三、日常维护不能少。

3.1 定期检查。

要经常对水泵进行检查,就像我们定期体检一样。

看看水泵的各个部件有没有损坏,进口处有没有堵塞之类的情况。

简述如何避免水泵的气蚀现象

简述如何避免水泵的气蚀现象

简述如何避免水泵的气蚀现象水泵的气蚀现象是指在水泵运行过程中,由于压力过低引起的液体中气体的析出和吸入,导致水泵性能下降甚至损坏。

为了避免水泵的气蚀现象,我们可以从以下几个方面进行考虑和改进。

1.保证水泵进口压力水泵的气蚀现象主要是由于水泵进口压力过低造成的。

因此,我们需要保证水泵的进口压力在一定范围内,避免过低的压力引起气蚀。

可以通过增加进口管道的直径、减少管道的长度和弯头等措施,提高进口压力。

2.加装进口空气阀或真空泵在水泵进口处加装进口空气阀或真空泵,可以有效地防止气体进入水泵,避免气蚀现象的发生。

进口空气阀能够自动排出空气,并保持管道内的负压,防止气体进入水泵。

真空泵则能够通过负压抽走管道内的空气,保持管道的正常工作状态。

3.增加水泵出口压力通过增加水泵出口压力,可以有效地减少水泵的气蚀现象。

可以采用增加泵的高度或者增加出口阀门的阻力等方式,提高水泵的出口压力。

4.改善进口管道布置合理的进口管道布置可以减小管道的阻力,保持流体的流动稳定,降低气蚀的风险。

进口管道应尽量保持直线,减少弯头的数量,尽量减小管道的长度,以提高进口压力。

5.定期检查和维护水泵设备定期检查和维护水泵设备是避免气蚀现象的重要措施。

定期检查水泵进口和出口的阀门、密封件等是否完好,是否有泄漏的情况。

及时更换损坏的零部件,保持设备的良好状态。

6.合理选择水泵类型和规格根据实际需求,合理选择水泵的类型和规格,可以减少水泵的气蚀现象。

不同类型和规格的水泵适用于不同的工况和流量要求,选择合适的水泵可以提高水泵的工作效率,降低气蚀的风险。

避免水泵的气蚀现象需要从保证水泵进口压力、加装进口空气阀或真空泵、增加水泵出口压力、改善进口管道布置、定期检查和维护水泵设备以及合理选择水泵类型和规格等多个方面进行考虑和改进。

通过这些措施的实施,可以有效地减少水泵的气蚀现象,提高水泵的工作效率和使用寿命。

自吸泵汽蚀预防的九大措施

自吸泵汽蚀预防的九大措施

自吸泵汽蚀预防的九大措施自吸泵既可像一般自吸清水泵那样不需要安装底阀,又可吸排含有大颗粒固体块、长纤维、沉淀物、废矿杂质、粪便处理及一切工程污水物。

可广泛适用于市政排污工程、轻工、造纸、纺织、食品、化工、电业、石油、矿山和河塘养殖等行业。

它是目前国内抽送固体颗粒、纤维、浆料和混合悬浮等介质理想的杂质泵。

1、结构措施:采用双吸叶轮,以减小经过叶轮的流速,从而减小泵的汽蚀余量;在大型高扬程泵前装设增压前置泵,以提高进液压力;叶轮特殊设计,以改善叶片入口处的液流状况;在离心叶轮前面增设诱导轮,以提高进入叶轮的液流压力。

2、泵的安装高度泵的安装高度越高,泵的入口压力越低,降低泵的安装高度可以提高泵的入口压力。

因此,合理的确定泵的安装高度可以避免泵产生汽蚀。

3、吸液管路的阻力在吸液管路中设置的弯头、阀门等管件越多,管路阻力越大,泵的入口压力越低。

因此,尽量减少一些不必要的管件或尽可能的增大吸液管直径,减少管路阻力,可以防止泵产生汽蚀。

4、泵的几何尺寸由于液体在泵入口处具有的动能和静压能可以相互转换,其值保持不变。

入口液体流速高时,压力低,流速低时,压力高,因此,增大泵入口的通流面积,降低叶轮的入口速度.可以防止泵产生汽蚀。

5、液体的密度输送密度越大的液体时泵的吸上高度就越小,当用已安装好的输送密度较小液体的泵改送密度较大的液体时,泵就可能产生汽蚀,但用输送密度较大液体的泵改送密度较小的液体时,泵的入口压力较高,不会产生汽蚀。

6、输送液体的温度温度升高时液体的饱和蒸气压升高。

在泵的入口压力不变的情况下,输送液体的温度升高时,液体的饱和蒸气压可能升高至等于或高于泵的入口压力,泵就会产生汽蚀。

7、吸液池液面压力吸液池液面压力较高时,泵的入口压力也随之升高,反之,泵的入口压力则较低,泵就容易产生汽蚀。

8、其他措施:采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件;降低泵的转速。

9、输送液体的易挥发性在相同的温度下较易挥发的液体其饱和蒸汽压较高,因此,输送易挥发液体时的泵容易产生汽蚀。

关于气蚀现象判断.原因分析.防止

关于气蚀现象判断.原因分析.防止

关于水泵运行过程中水泵是否发生汽蚀现象的判断一、 水泵发生汽蚀一般有以下特征:1、水泵有明显的气泡爆裂声(像爆豆子似的噼噼啪啪声)。

2、水泵过流部件尤其是叶轮进口边或叶片进口处出现麻点以至穿孔,严重时出现金属晶体松动并剥落而呈现出蜂窝状。

3、水泵性能(如流量、扬程、效率)下降。

4、水泵有一定程度的振动。

二、 汽蚀现象出现的原因分析:1、装置汽蚀余量NPSHa过小,即泵的进口压力太低,而泵本身的汽蚀余量NPSHr较高。

即NHSHa≥NPSHr,一般情况下在海拔高度低于300m地区的计算方法是:泵的进口压力要求P=9.0-NPSHr例1:某泵的NPSHr=6m,则泵的吸上高度可达Hs=9.0-6=3.0m;可以吸上式安装。

例2:某泵的NPSHr=10.8m,则泵的吸上高度可达Hs=9.0-10.8=-1.8m;即泵进口至少应有1.8m的自灌压力。

2、对于泵进口装有真空压力表的情况下应如何判断泵的装置汽蚀余量是否符合水泵本身的汽蚀余量要求:由于真空表显示的数据与压力表显示的数据相反的,真空表读数越大,则表示压力越低,如果泵是吸上式安装,则压力表应显示为负压(表针向逆时针偏为负值数据),真空表显示为正值数据,吸上高度越高,则负压越高,真空度亦越高。

比如前面例1所述,其吸上高度可达3米,如果此时真空表显示为0.02MPa(即2米负压),若泵发生气蚀,则可能是水泵存在漏气或汽蚀现象;如果此时真空度显示为0.03MPa或0.035MPa,若泵发生汽蚀,则是因为用户管道系统或安装高度不符合要求。

三、 防止发生汽蚀现象的措施:1、减少吸上高度或增加倒灌高度;2、减少吸入损失,为此可以设法增大管经,尽量减少管路长度、弯头、附件等。

3、关小出口闸阀,调小流量,即增加出口压力;4、不能让泵进口吸入空气,如阀门的填料处、进口管道,吸水口朝向向下等。

5、采用耐汽蚀材料,如铜合金、合金铸钢等。

6、加大叶轮进口直径,打磨叶轮叶片进口边背面厚度,以增加叶轮进口面积。

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如何防止泵发生汽蚀现象
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。

把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。

在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。

水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。

二、泵汽蚀基本关系式
泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。

因此,研究汽蚀发生的条件,应从泵本身和吸入装置双方来考虑,泵汽蚀的基本关系式为
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀
NPSHaNPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀
式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;
NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;
NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;
[NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。

三、装置汽蚀余量的计算
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
四、防止发生汽蚀的措施
欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa,使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下:
1.减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度);
2.减小吸入损失hc,为此可以设法增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;
3.防止长时间在大流量下运行;
4.在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀;
5.泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行;
6.泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响;
7.对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料。

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