影響離心泵氣蝕的因素是設(shè)計與使用離心泵所必須考慮的問題,近年來國內(nèi)外對其進行了大量的研究。但由于研究的側(cè)重點不同,且大多都是針對影響化工離心泵氣蝕的某一參數(shù)進行的研究,造成研究成果較為分散,且部分觀點之間相互矛盾。
流體物理特性對化工離心泵氣蝕的影響主要包括:所輸送流體的純凈度、pH值和電解質(zhì)濃度、溶解氣體量、溫度、運動黏度、汽化壓力及熱力學(xué)性質(zhì)。
1.純凈度(所含固體顆粒物濃度)的影響
流體中所含固體雜質(zhì)越多,將導(dǎo)致氣蝕核子的數(shù)量增多。從而加速氣蝕的發(fā)生與發(fā)展。
2.pH值和電解質(zhì)濃度的影響 輸送極性介質(zhì)的化工泵(如一般的水泵)與輸送非極性介質(zhì)的離心泵(輸送苯、烷烴等有機物的泵),其氣蝕機理是不同的。輸送極性介質(zhì)的離心泵的氣蝕損傷可能包括機械作用、化學(xué)腐蝕(與流體PH值有關(guān))、電化學(xué)腐蝕(與流體電解質(zhì)濃度有關(guān));而輸送非極性介質(zhì)的離心泵的氣蝕損傷可能只有機械作用。
3.氣體溶解度的影響
國外研究表明流體內(nèi)溶解的氣體含量對氣蝕核子的產(chǎn)生與發(fā)展起到促進作用。
4.氣化壓力的影響 研究表明隨著氣化壓力的增高,氣蝕損傷先升高后降低。因為隨著氣化壓力的升高,流體內(nèi)形成的不穩(wěn)定氣泡核的數(shù)量也不斷升高,從而引起氣泡破裂數(shù)量的增多,沖擊波強度增大,氣蝕率上升。但如果氣化壓力繼續(xù)增大,使氣泡數(shù)增加到一定限度,氣泡群形成一種“層間隔”的作用,阻止了沖擊波行進,削弱其強度,氣蝕的破壞程度反而會逐漸降低。
5.溫度的影響 在流體中溫度的改變將導(dǎo)致氣化壓力、氣體溶解度、表面張力等其他影響氣蝕的物理性質(zhì)出現(xiàn)較大改變。由此可見,溫度對氣蝕的影響機制較為復(fù)雜,需結(jié)合實際情況進行判斷。
6.表面張力的影響 當其他因素保持不變,降低流體表面張力可以減少氣蝕損傷。因為隨著流體表面張力的減小,氣泡潰滅所產(chǎn)生沖擊波的強度減弱,氣蝕速率降低。
7.液體黏度的影響 流體黏度越大,流速越低,達到高壓區(qū)的氣泡數(shù)越少,氣泡破滅所產(chǎn)生沖擊波的強度就減小。同時,流體黏度越大,對沖擊波削弱也越大。因此,流體的黏度越低,氣蝕損傷越嚴重。
8.液體的可壓縮性和密度的影響 隨著流體密度的增加,可壓縮性降低,氣蝕損失增加。