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水泵汽蚀的原因及危害分析

浏览次数:2884发布日期:2013-07-31

  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*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。

汽蚀对水泵叶轮的危害

水泵叶轮汽蚀会改变泵内水流状态,造成流动阻力增加,导致泵的流量、扬程和效率降低。同时造成泵的流道材料发生侵蚀而破坏,并使泵产生噪音和振动,危及水泵正常运行。具体表现在以几个方面;

汽蚀产生噪声和振动

泵发生汽蚀时,汽泡在高压区连续突然破裂,微细射流的高速冲击将形成噪声,汽泡崩溃时的冲击作用将使泵组产生振动。

汽蚀噪声与汽蚀发展的程度有关,噪声大时汽蚀对材料的破坏作用也大,可以利用噪声的这种特性,用以判断汽蚀的严重程度。汽蚀引起的振动主要原因有二。一是汽泡产生的高频振动;二是当叶片进口处冲角较大时,进口边后方会形成脱流,产生时生时灭的不稳定汽穴。汽蚀振动频率苦味与泵组的频率接近,就会引起共振,使泵的工况恶化,甚至于使整个系统受到破坏。

汽蚀对流道的材料造成破坏

当汽泡周围的液体压力上升时,汽泡受到压缩,使汽泡内的压强升高。汽泡破碎时,形成微细射流(速度可达130m/s,压强可达200mpa)。流道金属表面在高频高压的微细射流作用下,材料表面品体发生疲劳破坏,严重时呈现蜂窝状的空洞。另外,微细射流造成的冲击还会形成200℃以上的高温,使流道金属出现电解现象而产生强烈的化学腐蚀。泵内流道材料受破坏的位置除叶轮外,还有泵壳和导叶等处易于形成高速流的地方。

汽蚀造成水泵的性能下降

汽蚀初生阶段,对泵的外特性无明显影响。特汽蚀发展到一定程度,使流道的有效形状因汽穴空间较大而形成“堵塞”时,由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏,泵的流量、扬程、效率、轴功率曲线开始下降,严重时会使液流中断,泵不能工作。通常,低比转数泵的性能下降比较急剧,高比转数泵的性能下降则比较缓慢。

文章来源于上海鄂泉泵业有限公司技术部制作,转载请注明。

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