关于水泵气蚀
离心泵汽蚀的原因及处理方法
离心泵汽蚀的原因及处理方法离心泵是一种常见的机械设备,广泛应用于工业、农业、建筑、市政等领域。
然而,在离心泵的使用过程中,汽蚀问题经常会出现,给设备的正常运行带来很大的困扰。
本文将从离心泵汽蚀的原因及处理方法两个方面进行探讨。
一、离心泵汽蚀的原因1.液体中的气体液体中的气体是离心泵汽蚀的主要原因之一。
当液体中存在一定量的气体时,它们会随着液体一起被吸入离心泵中,进入泵腔内部。
当液体通过泵轮时,气体会被压缩,形成气泡,这些气泡在后续的工作中会不断扩大,最终破裂,形成高速的水击波,从而对离心泵的叶轮、泵壳等零部件造成损坏。
2.液体的温度液体的温度也是离心泵汽蚀的重要原因之一。
当液体的温度升高时,液体中的气体容易溶解,从而导致气体的含量下降。
此时,当液体流经离心泵时,由于气体含量的减少,水泵中的压力也会下降,进而形成真空,使液体内部的气体被迫从液体中释放出来,形成气泡,从而引起汽蚀。
3.液体的粘度液体的粘度也是离心泵汽蚀的原因之一。
当液体的粘度较高时,液体在流动过程中的阻力较大,使得液体的流速变慢。
此时,液体中的气体容易在液体内部积聚,形成气泡,从而引起汽蚀。
4.泵的设计泵的设计也是离心泵汽蚀的原因之一。
泵的设计不合理,如叶轮的进口角度太陡,泵的进口管道过长等,都会导致液体在流动过程中产生较大的阻力,从而引起汽蚀。
二、离心泵汽蚀的处理方法1.改善液体的供给方式改善液体的供给方式是减少汽蚀的有效方法之一。
在液体的供给过程中,应尽量避免液体中的气体被吸入泵内。
为此,可以采取以下措施:(1)改善进口管道的设计,减少管道的弯曲和阻力,保持管道的通畅。
(2)增加进口管道的口径,使液体的流速降低,减少气体的混入。
(3)增加进口管道的长度,延长液体在管道内停留的时间,使气体有更多的时间溶解在液体中。
2.改善液体的物理性质改善液体的物理性质也是减少汽蚀的有效方法之一。
在液体的物理性质方面,主要是液体的温度和粘度。
为此,可以采取以下措施:(1)保持液体的温度稳定,避免液体温度的过高或过低。
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。
泵的汽蚀实验
水泵的汽蚀实验一、实验目的1. 确定泵在工作范围内,流量Q 与NPSH c 、扬程H 与NPSH a 的关系,并绘制其关系曲线NPSH c -Q 、H-NPSH a 。
2. 掌握泵汽蚀原理、方法和技巧。
3. 学会使用实验设备、仪器仪表,掌握处理实验数据,得到正确的实验结果。
二、实验原理由泵的汽蚀理论可知,在一定转速和流量下,泵的必需汽蚀余量NPSH r 是一个定值。
但装置的有效汽蚀余量NPSH a 却随装置情况的变化而变化,因此可以通过改变吸入装置情况来改变NPSH a 。
当泵发生汽蚀时,NPSH a =NPSH r =NPSH c ,NPSH c 就是求得的临界汽蚀余量。
汽蚀实验宜采用改变水泵进出口阀门开度两个调节参数而使流量保持不变的方法进行实验,并规定在给定流量下实验扬程(或效率)下降(2+K/2)%时的NPSH a 值作为该流量下的NPSH c 值。
其中,K 为型式数。
型式数是一个无因次量,由下式定义:43)(602gH Q n K π=式中:n ——转速,r/min;Q ——泵设计工况点流量,m 3/s ; H ——泵设计工况点扬程,m ; g ——重力加速度,9.806m/s 2。
注:型式数按泵设计工况点计算。
在开式实验台上,改变泵进口节流阀的开度,实际上是改变吸入管路阻力,使NPSH a 改变,为了流量保持不变,同时也须调节出口阀门的开度。
三、实验装置及操作实验装置见下图。
汽蚀实验具体操作就是操作进、出管路上的两只球阀,操作时须配合同时调节,阀门的开闭切不可幅度大,因为汽蚀试验时,压力表、真空压力表非常灵敏。
四、实验数据的测量汽蚀实验要测取的参数有Q 、H 、n 和NPSH a ,其中Q 、H 、n 的测量与性能实验相同,主要是NPSH a 的测量。
1212/)(H gv g P P NPSH v amb a -+-=ρ 式中NPSH a ——有效汽蚀余量,m ;P amb ——环境大气压力,Pa (可查表);P v —— 实验温度下的水汽化压力,Pa (可查表); H 1——真空压力表读数,m ; ρ——液体密度,kg/m 3 (可查表);ν1——液体入口平均流速,m/s 。
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。
水泵汽蚀原因分析及其防护措施
水泵汽蚀原因分析及其防护措施水泵汽蚀产生的原因液体在泵内流动时,若局部压力低于一定值,液体内的杂质、微小固体颗粒或液体与固体接触面的缝中存在的气泡或汽核,会迅速生成人眼可见的气泡或汽泡,为简化起见,把汽、气核统称为气核。
气泡流称为空泡。
气核进入低压区生成为空泡,空泡随液流到达压力较高区域时,受到周围液体的压缩,并经过反弹膨胀,直到最后破灭,破灭对水泵产生的危害,称为汽蚀。
1.进入流道尺寸设计不合理。
如解台站进水流道为开敞式半圆形后壁,因喇叭管后壁距偏大,进水流道宽度偏小,进水流道内水流表面流态紊乱,形成涡流和回流,造成水力损失增加,把大量的气体带入泵体,加剧了水泵的汽蚀。
2.喇叭管悬高大,低水位运行。
解台抽水站设计流道底板高程22.5米,叶轮中心高24.02米,喇叭管悬高1.0米,设计下游最低抽水位25.5米,叶轮中心临界淹没水深为1.5米,因急需用水及拦污栅杂物阻水,造成长期低水位运行,增加了泵体的汽蚀。
3.解台抽水站选用了36ZLB——100型轴流泵配用JSL14—10立式异步电动机,设计扬程5.5米,净扬程5米,根据运行资料,有时达5.5米以上,这样水泵的设计扬程满足不了实际运行要求,水泵在偏离设计工况下运行,加大了流液进口冲角,使叶片背面产生旋涡发生汽蚀。
防止水泵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。
水泵汽蚀现象的常见的几个原因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。
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。
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。
水泵必须汽蚀余量名词解释(一)
水泵必须汽蚀余量名词解释(一)水泵必须汽蚀余量名词解释水泵(Water pump)•水泵是一种设备,用于将液体(通常是水)从一个地方输送到另一个地方。
•例如,用于工业生产中的离心泵、柱塞泵和螺杆泵等,以及家庭用途中的泳池水泵和冷却系统水泵。
必须汽蚀余量(NPSHr)•必须汽蚀余量是指水泵在正常运行时所需的最低净正吸入压力。
•这个数值决定了水泵能否有效抵抗汽蚀的能力,以保持良好的运行状态。
•例如,如果水泵的必须汽蚀余量比提供的净吸入压力低,就会导致汽蚀现象,使泵的运行效果降低甚至损坏泵设备。
汽蚀(Cavitation)•汽蚀是水泵运行过程中的一种不良现象,由于压力太低,液体中的气体形成气泡并被瞬间崩溃引起的。
•汽蚀会降低水泵的效率,增加噪音和振动,并可能导致泵耐久性的降低。
•例如,在水泵进口压力过低的情况下,液体中的涡流和气泡形成,当这些气泡进入高压区域时瞬间崩溃,会产生噪音和振动。
净正吸入压力(NPSHa)•净正吸入压力是指水泵进水口处的净流体压力,它考虑了大气压、液体表面高度、速度头和其他液体特性。
•净正吸入压力需要大于水泵的必须汽蚀余量,以确保水泵正常工作。
•例如,如果所提供的净吸入压力低于水泵所需的必须汽蚀余量,就会导致汽蚀现象。
压力头(Pressure head)•压力头是指水泵工作时液体在一定高度上的能量,通常表示为垂直高度的长度。
•压力头包括静态压力头、压力速度头和其他压力组成部分。
•例如,液体从一个容器的底部流出,其压力头就是液体的高度,这个压力头将提供水泵所需的净正吸入压力。
静态吸入高度(Static suction head)•静态吸入高度是指水泵进水口处液体表面与泵中心线之间的垂直距离。
•静态吸入高度对水泵的必须汽蚀余量有影响,较高的吸入高度会增加水泵的汽蚀风险。
•例如,如果水泵进水口处的液体表面距离泵中心线很远,就需要更高的净正吸入压力来抵抗汽蚀。
NPSH曲线(NPSH curve)•NPSH曲线是根据不同的流量和净正吸入压力,显示了水泵必须汽蚀余量的图表。
泵的汽蚀报告
泵汽蚀判断: NPSHa>NPSHr 不发生汽蚀 NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀 NPSHa>NPSHr 严重汽蚀
一般而言,当NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀。在实际应用 中为了安全起见,通常采用许用汽蚀余量〔NPSH〕作为 汽蚀发生的判据,一般许用汽蚀余量的取值范围为:
气蚀现象
低压区→产生气泡→高压区→ 气泡破裂→产生局部真空→水 力冲击→发生振动、噪音,对 部件产生麻点、蜂窝状的破坏
现象。
汽蚀过程
液体汽化
气泡凝结
汽蚀主要发生在叶轮外缘叶 片及盖板、涡壳或导轮处,并产 生麻点和蜂窝状的破坏,不会发 生在叶片进口处
高压水击
电化学腐蚀
汽蚀危害
泵
高温、高压、高频 冲击负荷及电化学 腐蚀作用
泵的汽蚀
Contents
1 汽蚀现象及危害 2 汽蚀余量 3 汽蚀类型 4 防止汽蚀的措施
一、汽蚀现象及危害
液体在从泵吸人口流到叶片进口前,会因流速增加和流 阻损失而压力进一步下降 当Q小于设计Q时,液流在进口撞击叶片正面,最低压 力在叶片进口处靠近前盖板的叶片背面上. 如图K2处。 泵Q超过设计Q时,液流撞击叶片背面,最低压力部位 在叶片进口靠近前盖板的叶片正面上,如图K1处
ha
ps
g
vs2 2g
pv
g
ps
g
ha
vs2 2g
pv
g
pa
g
ps
g
pa
g
pv
g
vs2 2g
ha
ha减小到等于hr时,吸上真空度达到[Hs]。
[Hs]
pa
g
水泵产生汽蚀的原因及对策
水泵产生汽蚀的原因及对策火力发电厂中的给水泵、凝结水泵、疏水泵等,由于输送的均是接近饱和状态下的水,且泵的转速较高,所以在运行中很容易产生汽蚀。
本文详细分析了给水泵运行中产生汽蚀的原因及处理的对策,为运行人员对产生上述异常现象时提供有利的理论判断依据,更进一步地加深对给水泵运行的了解。
使运人员在处理上述异常现象时能够得心应手。
标签:汽蚀原因危害对策一、汽蚀从热力学可知,液体汽化与温度,压力有关。
当作用在液体的压力不变,液体温度升高到某一数值时就会发生汽化;反之,当液体温度不变,作用在液体上的压力下降到某一数值时,液体同样也会发生汽化。
这个压力称为液体在该温度下的汽化压力,用符号PV?表示。
如:水在1.01*105Pa压力的作用下,当温度达到100?C时就开始汽化;当温度为20℃时,压力降到2.35*103Pa时,水也会汽化。
水泵的汽蚀就是因为液体的汽化所形成的。
泵在运行时,由于某些原因,当泵内某局部位置的压力等于或低于该温度相对应的汽化压力时,水就会在该处汽化,同时溶解在水中的气体也会析出。
当液体汽化侯,形成许多混合蒸汽与气体的气泡,气泡随着水流从低压区向高压区流动时,由于该处压力较高,迫使气泡迅速凝结而破裂,气泡四周的液体以很高的速度向气泡中心冲击,形成强烈的水击。
气泡长得越大,它崩溃时形成的水击压力也就越高。
根据观察资料表明,其产生的冲击频率可达每秒钟几万次,气泡凝结时,瞬时局部温度可达300?C 左右,冲击形成的压力可达数百甚至上千兆帕。
如果气泡在金属附近溃灭就形成对材料的一次打击,气泡不断发生和溃灭,便形成对金属表面的连续打击,叶轮的表面将会很快产生蜂窝形状的点蚀,然后逐渐扩大,金属表面逐渐因疲劳而严重损坏,通常把这种破坏称为剥蚀,同时在所产生的气泡中,还夹有一些活泼气体(如氧气等),借助于气泡凝结时所放出的热量,对金属起化学腐蚀作用。
化学腐蚀和机械剥蚀得共同作用,时金属的损坏速度大大加快。
水泵必须汽蚀余量名词解释
水泵必须汽蚀余量名词解释本文主要介绍了水泵必须汽蚀余量的定义、分类、影响因素以及在水泵选型和配套安装中的应用。
下面是本店铺为大家精心编写的5篇《水泵必须汽蚀余量名词解释》,供大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。
《水泵必须汽蚀余量名词解释》篇1一、定义水泵必须汽蚀余量(NPSHr)是指水泵在规定转速和流量下,必须具备的超过汽化压力的富余能量,以保证水泵不发生汽蚀破坏。
水泵必须汽蚀余量是水泵的特性参数,由设计决定。
二、分类水泵必须汽蚀余量分为必需汽蚀余量和有效汽蚀余量。
1. 必需汽蚀余量(NPSHr):是指在给定转速和流量下,水泵必须具备的超过汽化压力的富余能量,以保证水泵不发生汽蚀破坏。
必需汽蚀余量由泵本身头定的,与液体性质无关。
2. 有效汽蚀余量(NPSHa):是指由泵安装条件所确定的汽蚀余量,即吸入装置提供的在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量。
有效汽蚀余量与装置参数及液体性质(如压力、速度等)有关。
三、影响因素水泵必须汽蚀余量的大小主要与以下因素有关:1. 泵的转速和流量:转速和流量的增加会导致水泵必须汽蚀余量的增加。
2. 泵的结构和叶片形状:不同的泵结构和叶片形状会对水泵必须汽蚀余量产生影响。
3. 吸入装置的特性:吸入装置的水力损失和流量的平方成正比,因此吸入装置的特性会对有效汽蚀余量产生影响。
4. 液体的物理性质:如液体的密度、粘度、温度等会对水泵必须汽蚀余量产生影响。
四、在水泵选型和配套安装中的应用在水泵选型和配套安装中,应根据液体的性质、流量、压力等参数,合理选择水泵的必需汽蚀余量和有效汽蚀余量。
基本原则如下: 1. 尽量选择必需汽蚀余量较小的水泵,以提高水泵的抗汽蚀性能。
2. 在确定吸入装置的特性时,应根据水泵必需汽蚀余量和有效汽蚀余量的要求,合理设计吸入装置的流道和部件。
3. 在确定水泵的安装高度时,应根据水泵的有效汽蚀余量和管道阻力损失等因素,合理计算并确定安装高度,以确保水泵正常运行。
什么是离心泵气蚀现象?产生的原因和危害分别是什么?
优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产,销售管道泵,排污泵,消防泵,化工泵等给排水设备的厂家,产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。
今天,上海沈泉管道泵厂家就来为大家简单的讲解下关于离心泵气蚀现象这一问题,大家请跟着小编一起来看看下面的内容吧。
气蚀现象(或汽蚀现象):一般是指离心泵在安装高度提高时,就会导致泵体内的压力降低,而泵体内压力的zui低点通常都是在叶轮叶片进口稍后附近一点的位置。
而当此处的压力降至被输送液体此时温度下的饱和蒸气压时,就会发生沸腾,其所产生出来的蒸汽泡将会随着液体从入口向外周流动中,又会因为压力的迅速增加而几句冷凝,这样便会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,从而产生出频率很高且瞬时压力很大的冲击现象,这种现象就被称为汽蚀现象。
气蚀的形成原因是由于冲击应力造成的表面疲劳破坏,但液体的化学和电化学作用加速了气蚀的破坏过程。
疲劳破坏:当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将在固体表面附近形成气泡。
另外,溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。
随后,当气泡流动到液体压力超过气泡压力的地方时,气泡变溃灭,在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。
固体表面经受这种冲击力的多次反复作用,材料发生疲劳脱落,使表面出现小凹坑,进而发展成海绵状。
严重的其实可在表面形成大片的凹坑,深度可达20mm。
好了,以上内容由上海沈泉泵阀制造有限公司为大家提供,希望能够对大家有所帮助。
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵汽蚀原因及处理方法一、什么是离心泵汽蚀离心泵是一种常用的水泵类型,它通过离心力将液体从低压区域抽到高压区域。
然而,当泵入口的压力低于液体的蒸汽压力时,液体中的气体会被释放出来,形成气泡。
这种现象被称为离心泵汽蚀。
离心泵汽蚀会导致泵的性能下降,甚至造成设备损坏。
因此,了解离心泵汽蚀的原因及处理方法,对于保证泵的正常运行至关重要。
二、离心泵汽蚀的原因离心泵汽蚀的原因可以归结为以下几点:1. 进口压力过低当离心泵的进口压力低于液体的蒸汽压力时,液体会发生汽化,形成气泡。
进口压力过低的原因可能是管道设计不合理、进口阻塞、进口管道泄漏等。
2. 泵转速过高离心泵的转速过高会增加液体的离心力,从而降低液体的压力。
当转速过高时,进口压力可能低于液体的蒸汽压力,导致汽蚀现象发生。
3. 液体温度过高液体温度过高会增加液体的蒸汽压力,从而降低了液体的压力。
如果液体温度超过了离心泵的设计范围,就容易引发汽蚀现象。
4. 泵入口管道存在漏气现象泵入口管道存在漏气现象时,空气会进入液体中,形成气泡。
这些气泡在泵的高压区域会迅速坍塌,产生冲击波,加剧了汽蚀的程度。
三、离心泵汽蚀的处理方法针对离心泵汽蚀问题,可以采取以下处理方法:1. 检查进口管道检查进口管道是否设计合理,尽量减小管道的阻力。
同时,确保进口管道没有泄漏现象,以防止空气进入液体中。
2. 降低泵转速适当降低泵的转速可以减小液体的离心力,提高进口压力,从而避免汽蚀现象的发生。
但是需要注意,降低转速过低可能会影响泵的工作效率。
3. 控制液体温度控制液体温度在离心泵的设计范围内,避免液体温度过高导致液体蒸汽压力降低。
可以采取降温措施,如增加冷却水的流量或使用冷却器等。
4. 安装气液分离器安装气液分离器可以有效地将液体中的气泡分离出来,减少汽蚀现象的发生。
气液分离器的原理是通过改变液体流动方向,使气泡上浮并排出系统。
5. 使用抗汽蚀材料在设计和选型时,选择抗汽蚀性能良好的材料,如不锈钢、耐蚀合金等。
第四章 泵的气蚀
(4-19)
实践表明:由于尺寸效应以及转速效应的影响,会引起必需汽蚀余量的换 算误差,资料推荐换算时的转速差在±25%的范围内为宜。
对同一台泵, 则可将汽蚀相似定律改写 对同一台泵,即 D1m=D1p,则可将汽蚀相似定律改写为: 则可将汽蚀相似定律改写为
NPSH NPSH
rm rp
=
2 nm 2 np
Hg, [NPSH] ⇒ NPSHa
可得到计算泵允许几何安装高度的另一表达式: :
− [H ] = p ρgp − [NPSH] − ∑ h
e V g
s
(4-18)
2g 上式与 比较,两者具有相同的实用意义。 所不同是:使用式(4-18)不需要进行换算,只要把使用地点条件下的参 数值直接代入即可。 3 【例 2】 有一单吸单级离心泵,流量 qV =68m /h,NPSHc=2m,从封闭容器 中抽送温度为 40℃清水,容器中液面压强为 8.829kPa ,吸入管路阻力 为 0.5m, 试求该泵的允许几何安装高度是多少?水在 40℃时的密度为 992 许几何安装高度是多少? 许几何安装高度是多少 时的密度为 3 ㎏/m 。
考虑因素 C 值范围 主要考虑效率的泵 600~800 兼顾汽蚀和效率的泵 800~1200 对汽蚀性能要求高的 泵 1200~1600
提高泵抗汽蚀性能的措施(自学) 第五节 提高泵抗汽蚀性能的措施(自学) 泵在运行中汽蚀与否,是由泵本身的汽蚀性能和吸入装置的特性共同决定 的。因此,解决泵汽蚀问题可从如下四个方面入手: 一、降低必需汽蚀余量以提高泵抗汽蚀性能的措施 二、提高有效汽蚀余量以防止泵汽蚀的措施 三、运行中防止汽蚀的措施 。 四、首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料
2、什么是:汽泡形成→发展→溃灭→过流壁面 p p H s = abm − s 破坏的全过程。 ρg ρg 二、对泵运行的危害 1、缩短泵的使用寿命:粗糙多孔→显微裂纹→蜂窝状或海绵状侵蚀→呈 空洞。 2、产生噪声和振动:若振动产生汽泡,汽蚀产生振动→互相 激励→汽蚀共振。 3、影响泵的运行性能:断裂工况(汽泡堵塞流道);潜伏性汽蚀(易被 忽视)。 那么泵内汽蚀的产生与那些因素有关?又如何防止呢? 第二节 吸上真空高度 Hs 一、几何安装高度 1、定义 卧式泵:叶轮进口中心至吸水池液面的垂直距离; 立式泵:第一级工作叶轮进口边的中心线至吸水池液面的垂直距离; 2、计算 之间的能量方程式有: 列吸水池液面 e-e 及泵入口断面 s-s 之间的能量方程式有:
多级泵产生汽蚀的原因和水泵汽蚀理论知识
多级泵关于汽蚀的理论
多级泵产生汽蚀的原因
1、被输送的介质温度过高;
2、水池液位过低,有气体被吸入;
3、泵的安装高度过高;
4、流速和吸入管路上的阻力太大;
5、吸入管道、压兰指不带液封的密封不好,有空气进入。
6、流量过大,也就是说出口阀门开的太大
多级泵汽蚀的后果
汽蚀使过流部件被剥蚀破坏
通常多级泵受汽蚀破坏的部位,先在叶片入口附近,继而延至叶轮出口。
起初是金属表面出现麻点,继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕,严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔,甚至叶轮破裂,造成严重事故。
三昌泵业因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。
汽蚀使泵的性能下降
汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰,使泵的性能下降,严重时会使液流中断无法工作。
汽蚀使泵产生噪音和振动
气泡溃灭时,液体互相撞击并撞击壁面,会产生各种频率的噪音。
严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声,同时引起机组的振动。
而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭,如此互相激励,导致强烈的汽蚀共振,致使机组不得不停机,否则会遭到破坏。
气蚀的解决方案
1.清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小;
2.降低输送介质的温度;
3.降低安装高度;
4.重新选泵,或者对泵的某些部件进行改进,比如选用耐汽蚀材料等等.
5.使泵体内灌满液体或者在进口增加一缓冲罐就可以解决
吸程=标准大气压(10.33米)-泵必需汽蚀余量–安全量(0.5米)
叶轮被汽蚀图。
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施一、离心泵的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。
离心泵在运转中,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、离心泵汽蚀基本关系式离心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]≤NPSHaNPSHrNPSHc 泵开始汽蚀NPSHaNPSHaNPSHrNPSHc 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、防止离心泵发生汽蚀的措施欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa,使NPSHaNPSHr 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.离心泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行;6.离心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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水泵气蚀
一般是无法完全避免的,因为离心泵在告诉旋转时,中心部分肯定会产生负压从而使气体分离成小气泡,而排出集液腔也就是叶轮的外周附近压力猛力增加,这样液体就把气泡压破,气泡形成的空穴由液体高速填充。
而接近叶轮外周表面的空穴填充过程就会伤及叶轮表面,除非液体不含任何气体成分也不会在一定负压下挥发。
如果涡壳结构合理,在一定程度上可以延缓气蚀引起的损伤时间。
另外叶轮用比较硬的材料做成也有一定效果。
如果能一定程度降低液体内气体含量就更好了,比如曝气。
气蚀是难以避免的,这是离心泵与生俱来的特性。
但是,我们可以在设计方面考虑。
比如:
1.加大泵的气蚀余量,尽量避免采用自吸的,让液面高于吸口;
2.采用比较好的叶轮,提高抗气蚀性能;
泵内气蚀现象
水泵在运行期间,若由于某种原因使泵内局部压力降低到水的汽化压力(vapor pressure)时,水就会产生汽化而形成气液流。
从水中离析出来的大量气泡随着水流向前运动,到达高压区时受到周围液体的挤压而溃灭,气泡内的气体又重新凝结成水,同时产生很高的水锤压力,使材料的边壁遭受侵蚀和破坏。
通常把这种现象,称为水
泵的气蚀(cavitation)现象。
气蚀过程中,由于泵内含有大量的气泡,叶轮与水流之间的能量转换规律遭到破坏,从而引起水泵性能变坏(流量、扬程和效率迅速下降),甚至达到断流状态,并伴随有强烈的振动和噪声。
这种性能的变化,对于不同比转数的泵有着不同的特点。
如低比转数的离心泵因叶槽狭长、出口宽度较小,当气蚀发生后,气泡区很容易扩展到叶槽的整个范围,引起水流断裂,水泵性能曲线呈急剧下降形状,如图4-1(a)所示。
对于中、高比转数的离心泵和混流泵,由于叶槽较宽,气泡不容易堵塞通道,只有在脱流区继续发展时,气泡才会布满整个叶槽,因此在性能出现断裂之前,其性能曲线先是比较平缓地下降,然后迅速呈直线下降,如图4-1(b)所示。
对高比转数的轴流泵,由于叶片之间的通道相当宽阔,故气蚀发生后气泡区不易扩展到整个叶槽,因此性能曲线下降缓慢,以至无明显的断裂点,如图4-1(c)
所示。
气蚀形成的机理很复杂,有许多种解释。
一般认为,当离析出的气泡被水流带到高压区后,由于气泡周围的水流压力增高,气泡四周的水流质点高速地向气泡中心冲击,水流质点互相撞击,产生强烈的水锤(water hammer)。
根据观察资料表明,其产生的冲击频率每分钟可达几万次,瞬时局部压力可达几十兆帕或几百兆帕。
如此之大的压力,反复作用在微小的金属表面上,将首先引起材料的塑性变形和局部硬化,并产生金属疲劳(metal fatigue)现象,材质变脆,接着会发生裂纹与剥落,以致使金属表面呈蜂窝状的孔洞。
气蚀的进一步作用,可使裂纹相互贯穿,直到叶轮或泵壳蚀坏和断裂,这就是气蚀的机械剥蚀(mechanical denudation)作用。
除了机械剥蚀作用外,在气蚀过程中还伴有化学腐蚀(chemical corrosion)、电化学(electro-chemistry)作用以及水流中所含固体颗粒的磨蚀作用等。
在产生的气泡中,因夹杂有一些活泼的气体(如氧气),它借助气泡凝结时所释放出来的热量,对金属起化学腐蚀作用。
气泡在进入高压区后,由于体积缩小而温度升高,同时,由于水锤冲击引起水流和壁面的变形也会引起温度增高。
曾有试验证明,气泡凝结时的瞬时局部温度可达300℃左右。
水流在局部高温、高压下,会产生一些
带电现象。
过流部件因气蚀产生温度差异,冷热过流部件之间形成热电偶,产生电位差,从而对金属表面发生电解作用(即电化学作用),金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。
表面光洁度破坏后,机械剥蚀作用才有效的开始。
这样,在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学等共同作用下,就更加快了材料的破坏速度。
这里需要特别提及的是,当水流中泥沙含量较高时,由于泥沙的磨蚀,破坏了水泵过流部件的表层,当其中某些部位发生气蚀时,则有加快金属材料破坏的作用。
图4-2即为离心泵和轴流泵叶轮被蚀坏的情况。
气蚀发生后,随着产生的压力瞬时周期性的升高和水流质点彼此间的撞击以及对泵壳、叶乾的打击,将使水泵产生强烈的噪声和振动。
其振动可引起机组基础或机座的振动。
当气蚀振动的频率与水泵自振频率相接近时,能引起共振,从而使其振幅大大增加。
水泵在运转时,首先在叶片背面流速最高的部位出现气蚀。
图4-3为水泵在设计工况运行时,由于水泵安装过高而在叶片进出口背
面出现的低压区。
当水泵流量大于设计流量时,叶轮进口相对速度ω1的方向发生偏离,β1角增大,叶片前缘正面发生脱流和漩涡,产生负压甚至
发生气蚀,如图4-4所示。
当水泵流量小于设计流量时,叶槽进口相对速度ω1偏向相反方向,β1角减小,叶片背面产生漩涡区,从而加重了叶片背面低压
区的气蚀程度
1离心泵气蚀的概念
从本质上看,离心泵气蚀现象是一种流体力学的空化作用,与旋涡有关。
它是指流体在运动过程中压力降至其临界压力(一般为饱和蒸汽压)之下时,局部地方的流体发生汽化,产生微小空泡团。
该空泡团发育增大至一定程度后,在外部因素的影响(气体溶解、蒸汽凝结等)下溃灭而消失,在局部地方引发水锤作用,其应力可达到数千个大气压。
显然这种作用具有破坏性,从宏观结果上看,气蚀现象使得流道表面受到浸蚀破坏(一种持续的高频打击破坏),引发振动,产生噪音;在严重时出现断裂流动,形成流道阻塞,造成水泵性能的下降。
从上述表述可知,气蚀现象是由于流场中出现的最小绝对压力引起,哪里的绝对压力小,哪里就容易发生气蚀。
因而,控制最小绝对压力即可控制空化作用,有效地减少气蚀现象的发生。
水泵是一种给流体增加能量的机器。
流体经叶轮向外流出,其压力一般而言是增加的,因而在水泵中流体出现最小压力的地方只能是叶轮叶片进口处附近。
这样一来,确保流体在叶轮叶片进口处具有足够的绝对压力,便成为避免水泵发生气蚀的关键。
2水泵的气蚀余量NPSH
由于叶轮机械中流体运动的复杂性,很难从理论上计算出流场中何处可能出现气蚀,再加上气蚀现象不仅仅取决于流体的流动特性,还取决于流体本身的热力学性质,所以,更难于从理论上提出气蚀发生的判据。
因此,在实践中往往是采用经验加实验的办法来提出气蚀
判据。
水泵的气蚀余量概念即是其中的重要判据之一,它既具有一定的理论意义,又是产品验收的标准之一。
水泵气蚀余量有两个概念:其一是与安装方式有关,称有效的气蚀余量NPSHA,它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量,是可利用的气蚀余量,属于“用户参数”;其二是与泵结本身有关,称必需的气蚀余量NPSHR,它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,属于“厂方参数”。
要确保水泵在运行中不气蚀,必须在安装上保证
NPSHA≥K×NPSHR,(K为安全裕量),而后者由制造厂所保证。
从这个意义上看,降低水泵气蚀余量的意义在于保证水泵的绝对提水高度,满足使用要求。
3NPSHR的分析
显然,NPSHR的大小取决与泵吸入口出流体运动的能量损失。
由于流程较短,这种损失主要体现为流动局部损失。
有如下几方面的因素:
(1)泵吸入口到叶轮进口流道收缩,流速增加而产生的压力损失以及流体运动自轴向变为径向,转弯处流场不均匀而产生压力损失;
(2)流速变化引起的流动损失,体现为压力降低;
(3)流体绕流叶片进口缘产生的能量损失;
(4)叶片厚度排挤作用使得进口速度增加而产生压力损失;
(5)非设计工况下运行流体在叶片前缘产生的冲击损失;
(6)叶轮铸造质量不佳、流道表面不平所致流动粘性损失。
在上面几方面的因素之中,难以完全避免的是前两项;而后几项则可以通过改进设计及制造质量来使之减少。
这就要求设计者在设计时应力求使得从泵进口到叶轮进口这一段流道尽可能地合乎流体运
动之流线,以减少这一段流动的压力损失;而对一台现有的产品泵来说,分析其气蚀性能亦应当从分析其进口流道的流动损失着手。
4某离心泵的气蚀分析
现在对前面所提到的离心泵的气蚀问题作些定性分析。
该泵的气蚀余量偏大,其原因可以认为是由于泵吸入口处存在的过大的压力损失所引起的。
但该泵在小流量时气蚀余量大,这与通常检测结果不一样,可能与设计和制造有关。
小流量时的气蚀余量增加,可认为是在小流量时液流入口角增加,使得叶片入口正冲角过大,从而脱流过大,产生了很大的压力损失;而大流量时气蚀余量增加,更主要的则是由于流速增加使得损失增加所致。
从设计和制造两方面来看,除去间隙气蚀的原因外,叶片进口安放角偏小(设计偏小或铸造时偏小),叶片入口厚度大,叶片表面铸造质量不佳可能是该型号泵气蚀余量大的主要原因。
5改进措施
对本例泵来说,可以采取以下一些适当措施来减少气蚀发生的可能性:
(1)若有可能的话,可将叶片进口边前移,即在进口边处粘结上一块,使得流体及早接触叶片获得能量,避免出现低于临界压力的情
况发生。
(2)清理叶轮入口流道,尽量使其光滑平坦,提高进口光洁度,减少流动阻力,降低压力损失。
(3)打磨叶片头部,削尖,以减少进口冲击损失,降低进口冲角的敏感性。
(4)如果间隙气蚀严重,可采用在叶轮上打平衡孔的办法来减少泄漏流速,以减轻气蚀程度。