浅谈转轮汽蚀处理技术.docx

PGE \* MERGEFORMT PGE \* MERGEFORMT 1 浅谈转轮汽蚀处理技术 XX：TK730 XX:  1 离心泵的气蚀  为了幸免水泵气蚀，我们必须对气蚀作一具体地分析。我们知道：液体和汽体是可以互相转化的，这是物质的固有特性，而温度与压力则又是它们相互转化的条件。在离心泵工作过程中，如果过流流道中，某个地方液体的压力等于或小于该温度下液体的汽化压力时，就会有气泡及溶解在液体中的汽体（包括空气）从液体中逸出，形成许多水泡或与液体混合的小气泡。这些气泡随着液体由低压区流到高压区时，由于气泡内是汽化压力，而气泡周围的压力大于汽化压力，产生了压差，在这个压差的作用下，气泡受压破裂而重新凝聚。在凝聚过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝聚的舜间，质点相互冲击，产生很高的局部压力。这些气泡如果附着在零件的金属表面上， 则液体质点就象无数小洋冲一样，连续不断地打击在金属表面上，在很高压力、每秒钟几万次的高频率冲击下，首先是在叶片的表面上有微小的裂缝，金属表面逐渐疲劳而破坏，这种破坏称为“剥蚀”，在所 产生的气泡中， 某些活泼气体（如氧气）借助气温凝聚时放出的热量，对金属表面还起着化学腐蚀的作用， 它与机械的剥蚀共同作用，就更加快了零件的破坏速度，造成了气蚀现象的严峻后果。  2 离心泵气蚀原因分析  2.1 总干一、二、三泵站叶轮叶片气蚀情况比较严峻，其主要原因我们认为和水泵的装机高度有关。水泵的装机高程对水泵的气蚀性能影响很大，水泵中开面较高造成叶轮进口处压力过低，这是造成叶轮叶片严峻气蚀的基本原因。  2.2 由于我们工程总干各级泵站地处西北黄土高原，海拔都在1300米以上，气压较低， 加之黄河在夏秋季含沙量较多，其结果是：由于气蚀作用使叶片形成粗糙多孔的麻面，促成泥沙迅速磨损叶片，而泥沙磨损的叶片表面又会促使气蚀的恶性进展。  2.3 泵体内吸入空气也会促使气蚀的进展，一般入口侧为负压的泵，在运行中由于下列几种原因，可能发生将空气吸入泵内的现象：  2.3.1 由于密封水不足，从密封部分可能吸入。  2.3.2 个别情况下，从轴套和轴之间吸入。  2.3.3 吸水管的连接法兰垫片没有垫紧，也会导致空气吸入。  2.3.4 由于进水池的形状不良，加之泥沙沉积严峻，使液流经常产生较大的旋涡，伴随而来的将空气吸入。  3 改善措施  3.1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]≤NPSH  NPSH=NPSHr（NPSHc）―泵开始汽蚀  NPSH NPSH>NPSHr（NPSHc）―泵无汽蚀  式中 NPSH―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。  3.2 计算公式  （1）装置汽蚀余量的计算  NPSH= Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg  式中Pc―进口水池液面绝对压力  hc―进水管路阻力损失  Ps―液体饱和蒸汽压  hg―泵安装高度（泵进口中心线离进水池液面高度差）  （2）泵汽蚀余量的计算  NPSH?r=V?O2/2g+λW?O2/2g  式中V?O―叶片进口前的绝对速度  W?O―叶片进口前的相对速度  λ―叶片进口压降系数  3.3防止发生汽蚀的措施  改善泵的吸人性能，提高泵抗汽蚀性能的措施，可以从提高装置汽蚀余量NPSH，降低泵汽蚀余量NPSHr及其它的措施着手研究。  （1）提高装置汽蚀余量的措施  ①减小进水管路阻力损失。吸入管路内的液体流速不能选取太高。一般情况下，阻力损失与流体速度的平方成正比，所以在同意增大管道直径的情况下，尽量降低吸人管路内液体的流速。降低阻力损失的另一种措施是尽量去掉不必要的局部阻力装置，如阀门、弯头和附件等。  ②减小泵的安装高度hg（或增加几何倒灌高度）。  ③提高泵的人口压力。例如装置诱导轮，诱导轮装设在首级叶轮前，它类似于轴流泵的叶轮，液体通过诱导轮后压力升高。增压后的液体流人泵首级叶轮，由于装置汽蚀余量的提高，叶轮