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無負壓供水設備的離心式低溫泵汽蝕原因分析

  如果離心式低溫泵在運行中產生了噪聲和振動,並伴隨有流量、揚程和效率的降低,有時甚至導致無負壓供水設備不能正常工作,而檢修時,常常可以發現在葉片入口邊附近有麻點或蜂窩狀破壞,嚴重時整個葉片都有這種現象,甚至葉片被穿透,這就是由汽蝕引起的破壞。
  離心式低溫泵發生汽蝕的原因:泵通過無負壓供水設備上旋轉的葉輪對液體做功,使液體能量增加。在相互作用過程中,液體的速度和壓力發生變化。通常,離心式低溫泵葉輪入口處是壓力很低的地方。如果這個地方的壓力等於或低於在該溫度下液體的汽化壓力,就會有蒸汽及溶解在液體中的氣體從液體中大量逸出,形成許多蒸汽與氣體混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區時,由於氣泡內是汽化壓力,而氣泡周圍大於汽化壓力,產生壓差。在這個壓差作用下,氣泡受壓破裂而重新凝結。在凝結過程中,液體質點從四周向氣泡中心加速運動,在凝結的一瞬間,質點互相撞擊,產生很高的局部壓力。這些氣泡如果在金屬表麵附近破裂而凝結,則液體質點就像無數小彈頭一樣,連續打擊在金屬表麵上。在壓力很大、頻率很高的連續打擊下,金屬表麵逐漸因疲勞而破壞,通常把這種破壞稱為剝蝕。在所產生的氣泡中還夾雜有一些活潑氣體(如氧氣等),借助氣泡凝結時所放出的熱量,對金屬起化學腐蝕作用。化學腐蝕與機械剝蝕的共同作用,就更加快了金屬損壞速度,這種現象就是汽蝕破壞現象。
  離心式低溫泵開始發生汽蝕時,汽蝕區域較小,對無負壓供水設備的正常工作沒有明顯的影響,在泵性能曲線上也沒有明顯的反映。但當汽蝕發展到相對程度時,氣泡大量產生,影響液體的正常流動,甚至造成液流間斷,產生振動和噪聲;同時泵的流量、揚程和效率明顯下降,在泵性能曲線上也有明顯表現。嚴重時,無負壓供水設備不能工作。為了盡可能避免無負壓供水設備的離心式低溫泵發生汽蝕現象,在流程設計時,應該使液體在進泵之前有相對的過冷度,同時泵體要安裝在較低的位置,使液體進口處有一定的靜壓頭。此外要注意保冷,盡量減少冷損失。

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