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論水泵汽蝕問題與防治措施論文

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摘要:要保證水泵的正常工作,首先就要確保水泵有完整的吸水功能,水泵在執行過程中,要在泵內不產生汽蝕的條件下保持較高的吸水量。如果發生汽蝕的情況,水泵將無法正常工作,還會給水泵造成系統上的破壞,使水泵不能正常工作。

論水泵汽蝕問題與防治措施論文

關鍵詞:水泵汽蝕;出現問題;預防措施

一、水泵的汽蝕現象

在水泵的工作過程巾,加入水泵內的壓力低於水泵正常工作是的溫度壓力,就會造成大量的水汽化,而且已經融化在水中的氣體還會在此時排放出來。當帶有大量水蒸氣氣泡隨水流進入葉輪流道高壓區時,由於氣泡內含有大量的氣體,氣泡以外的水壓力比較高,周圍巨大的壓力會擠破氣泡,氣泡因此而破裂,水流因慣性以高速向氣泡中心衝去,在氣泡閉合區內產生強烈的區域性水錘現象。

事實證明,該種水錘所產生的衝擊力可達2萬次/min一3萬次/min,其打擊的力量都集中在面積比較小的範圍,可見其壓力是巨大的。在這樣巨大的壓力下,金屬外會因衝擊力而遭到破壞,工程中把這種情況叫做剝蝕。除機械衝擊外,在這些水蒸氣氣泡中還有一些活躍的氣體,衝擊力加上氣泡氣體的熱量,最終會對金屬起到腐蝕作用。機械腐蝕和化學腐蝕的聯合作用會讓金屬腐蝕得更快,這就是汽蝕現象。水泵在嚴重的汽蝕狀態下執行,發生汽蝕的部位很快就成為蜂窩或海綿狀,直到大面積脫落而破壞。

二、汽蝕對水泵效能的影響

對低比轉速的離心泵低比轉速的離心泵,由於其葉槽流道狹長,寬度較小,氣泡迅速佔據槽道面積,甚至佔據全部槽道,使水流的連續性遭到破壞,引起水流的阻斷,水泵的Q—H曲線急劇下降,造成水泵的效率隨著降低。

對中、高比轉速的水泵對於中、高比轉速的離心泵和混流泵,由於葉槽較寬,氣泡佔據葉槽斷面的某一部分,因此出現Q—H曲線較平坦的下降,效率的下降也較為緩慢,見圖l(b)。2.3對高比轉速的軸流泵由於軸流泵的葉片流道寬闊,汽蝕區不易侵入整個葉槽,因此Q-H曲線幾乎均勻下降,而且緩慢,無明顯斷裂現象,見圖I(c)。

三、水泵汽蝕的危害

l、當水泵中的氣泡受到高壓的擠壓,會影響水泵的工作效能,由於氣泡受到壓力,一項很強的衝擊壓力會使水泵中產生劇烈的水錘。依據無數的實踐經驗,認為,當發生水錘的頻率很高,每分鐘可達幾萬次,瞬時區域性壓力可達幾十兆帕,甚至達幾百兆帕,嚴重影響水泵的工作效能。

2、水錘的打擊會破壞水泵的區域性工作效能,還會使水泵表面的部件變形,造成金屬異化,整個金屬材質會變脆,在金屬外殼產生裂縫。經常作用而形成麻點,進而形成裂隙,直到水泵的葉輪或泵殼被蝕壞,嚴重時還會出現斷裂。水泵工作時,水會在隧道中高速流動,材料表面有微凸和微凹的顆粒與麻點,在水中相對運動,則形成“微活塞運動”,這會使壓力區域不斷的變化,工作條件十分不穩定,整個壓力不斷變化,造成水泵葉片正面全面汽蝕破壞。這些現象都是目前我國水泵工作中經常出現的問題,因此經常更換水泵的葉輪,不斷增加了工作成本,還浪費了工作時間和降低了工作質量。

3、發生振動和噪音水流質點互相碰撞和擠壓,就引發劇烈的震動,使水泵部件遭到破壞,嚴重時還會影響到建築物的安全。發生汽蝕時,還會產生巨大的噪音,時刻危及著工作人員的生命健康安全。

四、水泵汽蝕的防止措施

l、保證良好的進水條件。水泵進口前應有大於5-7倍進水管直徑長的直管段,使葉輪口徑達到一致。絕對不準在進水管上用閘閥調節流量,主要是為了穩定泵內的水壓力,防止水流混亂;應穩定進水管路的穩定。可以縮短進水管路的路徑,減少管路附件。整個進水管應根據水流情況不斷上升,維持整個水路管道的.平衡狀態;對於大中型泵站進水流道的形式和尺寸,因預防水流中產生漩渦,保證整個水泵的安全執行。水流在進入葉輪前要求流速和壓力分佈均勻,同時要注意進水池的水位變化,當水泵工作中出現最低水位時,應採取調節措施。

2、調節工況。水泵在工作執行中,要實現減輕汽蝕,還可以依靠水泵工作點調整的方法。對於離心泵適當地減少流量,使工作點向左移動,增大[Hs]值;對葉片可調的軸流泵、導葉式混流泵,改變葉片的安裝角,使工作點移到[Ah]值較小的區域。

3、增加吸水側壓力。水泵汽蝕產生時,可將出水管的有壓水引入進水管,用噴嘴做混合器,以提高泵進口的壓力,消除或減輕汽蝕的危害。

4、保持穩定執行。水泵如果轉速不穩,泵進口處真空度也會變化。在轉速突然增高的一瞬間,泵進口處真空度升高,而進水管路中的水存在慣性,來不及補充突然出現的空間而產生氣泡導致汽蝕。機組如果轉速不穩,也會產生振動,泵內水流也隨之產生拉伸一壓縮運動,導致水泵的汽蝕。因此,電動機或柴油機應保持穩定運轉,水泵機組應安裝牢固,避免產生轉速不穩和振動現象。

五、結語

水泵是給水排水工程中關鍵而重要的裝置,汽蝕的發生直接影響其使用壽命的長短。避免水泵發生汽蝕除了在設計、安裝和執行中採取以上措施外,還應該加強日常的管理,定期檢修,排除隱患。

參考文獻:

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