汽蝕是離心泵的常見問題,會引起耐酸堿離心泵振動和噪音的增加、性能的下降、造成泵零部件的嚴重損壞。只有全面、正確地理解離心泵的汽蝕性能,才能科學合理地設(shè)計或選擇出滿足用戶裝置要求的產(chǎn)品。
離心泵運轉(zhuǎn)過程中,當耐酸堿泵送液體流經(jīng)過流部件的某些局部區(qū)域因某些原因、液體的壓力降低到泵送溫度下液體的飽和蒸汽壓力(汽化壓力)時,液體便在此處發(fā)生汽化,產(chǎn)生蒸汽、形成汽泡;同時,溶解于液體中的氣體也會以汽泡的形式析出,在局部區(qū)域形成兩相流。
當汽泡移動到高壓區(qū)時,汽泡周圍的高壓液體將會使汽泡迅速凝結(jié)縮小、破裂。在汽泡凝結(jié)縮小、破裂的瞬間,汽泡周圍的液體將高速填充(汽泡凝結(jié)破裂形成的)空穴,產(chǎn)生強烈的沖擊波。當汽泡破裂發(fā)生在過流部件的固體壁面時,將會對固體壁面形成高速微射流,導(dǎo)致局部受到腐蝕破壞。這種產(chǎn)生汽泡和汽泡破裂使過流部件遭到破壞的過程就是耐酸堿離心泵的汽蝕過程。
引起離心泵汽蝕的主要原因有四種:
1.汽化汽蝕:當液體的壓力低于其汽化壓力或者溫度太高時,液體便會發(fā)生汽化,導(dǎo)致汽蝕。這種汽蝕發(fā)生在泵的吸入側(cè)。
2.內(nèi)部回流汽蝕:當泵送流量太小或入口壓力太高時,就會發(fā)生回流現(xiàn)象。當泵送流量太小時,內(nèi)部回流發(fā)生在葉輪的入口;當泵入口壓力太高時,內(nèi)部回流發(fā)生在葉輪出口處。內(nèi)部回流致使液體流速的增加直至汽化產(chǎn)生汽泡,然后在周圍較高壓力下破裂。當吸入口發(fā)生內(nèi)部回流時,在泵的吸入口周圍會發(fā)出不規(guī)則的噼噼啪啪的噪音,并伴有高強度的爆震聲。
3.葉片流道綜合癥汽蝕:這種汽蝕破壞是由于導(dǎo)葉(對于導(dǎo)葉式泵)或蝸舌(對于蝸殼式泵)與葉輪葉片外徑之間的間隙太小所引起的。當液體流經(jīng)該小通道時,液體的流速增加引起液體壓力的下降、局部汽化,產(chǎn)生汽泡,然后在較高的壓力下破裂,導(dǎo)致汽蝕。這種汽蝕通常發(fā)生在導(dǎo)葉或蝸舌的內(nèi)側(cè)及葉輪葉片中心。
4.紊流汽蝕:當有某種東西干擾或阻礙(如腐蝕、堵塞、直徑突變等)液體在泵中正常流動時,就會發(fā)生紊流改變液體的流速,液體流速的改變會引起壓力的改變,壓力的改變最終會引起液體的汽化、汽蝕。這種汽蝕通常發(fā)生在與泵連接的管道中。
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