多级泵

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【干货推送】气蚀猛如虎,如何防气蚀?

什么是气蚀?气蚀有多大的危害?应该如何预防气蚀?看了下文你就都明白了!

汽蚀现象

液体在一定温度下,由于液体的动态作用使泵的进口处的压力低于液体在该温度下的汽化压力(即饱和蒸汽压),液体开始汽化而产生气泡,并随液流进入高压区时,气泡破裂,周围液体迅速填充原气泡空穴,产生局部高速高压打击力。这种气泡的产生、发展和破裂现象就称为汽蚀。

气蚀的危害

1.  气泡破裂时,液体质点相互作用,对金属过流表面产生600~25000Hz的高频冲击,而且每秒钟会重复许多次,这种现象会产生噪声,严重时产生机组振动。

2. 过流部件点蚀破坏以及在高温和化学作用下造成的腐蚀破坏,两者可相互作用。

3. 泵性能下降。随着比转数的增加,其下降幅度趋缓。

汽蚀发生及腐蚀破坏的部位

汽蚀发生的部位是靠近入口边缘叶轮叶片低压侧和前盖板,即曲率最大的地方。轴流式和无前盖板的高比转数叶轮,其叶轮边缘的低压侧和靠近叶梢的空间处对汽蚀敏感。泵壳的汽蚀部位发生在泵后的低压侧和靠近入口边打压叶片的低压侧。对于多级泵,汽蚀通常局限在第一级中。

腐蚀破坏的部位是气泡消失之处,通常是在叶轮的出口和压水室进口处。

防止气蚀产生的方法

离心泵工作时不允许产生汽蚀,因此必须保证NPSHa-NPSHr>S,当NPSHa不能满足此要求时,可采取买方(用户)设法提高NPSHa值,或卖方(泵厂)设法降低NPSHr值的方法予以解决,详见下表。

注:NPSHa  装置汽蚀余量

 NPSHr  泵的必需汽蚀余量

 S          安全裕量

表1 防止汽蚀产生的方法

项目

方法

优点

缺点

备注

买方采取的方法

(1)降低泵的安装高度(提高吸液面位置或降低泵的安装位置),必要时采用倒灌方式

可选用效率较高、维修方便的泵

增加安装费用

此法最好且方便,建议尽可能采用

(2)减小吸入管路的阻力,如加大管径,减少管路附件、底阀、弯管、闸阀等

可改进吸入条件,节约能耗

增加投资费用(指管径放大)

(3)增加一台升压泵

可降低主泵价格,提高主泵效率

增加设备,管路维修量增大

(4)降低泵送液体温度,以降低气化压力

可选用效率较高、维修方便的泵

需增加冷却系统

(5)避免在进口管路采用阀节流

避免局部阻力损失

(6)在流量、扬程相同的情况下,采用双吸泵,其NPSHr值小

可考虑采用

卖方采取的方法

(1)提高流道表面光洁度,对流道进行打磨和清理

方法简单

加工成本上升

经常采用

(2)加大叶轮进口处直径,以降低进口流速

方法简单

回流的可能性增大,不利于稳定运转

一般很少采用

(3)降低泵的转速

简单易行

同样流量、扬程下,低速泵价格高、效率低

一般较少采用

(4)在泵进口增加诱导轮

简单易行

泵的最大工作范围有所缩小

出高速泵外,不建议采用

(5)对叶片可调的混流泵、轴流泵,可采用调节叶片安装角度的方法

经常采用

(6)过流部件采用耐汽蚀的材料,如硬质合金、磷青铜, 18-8,Cr-Ni钢等