”氣縛”:由于泵內(nèi)存氣,啟動泵后吸不上液的現(xiàn)象,稱“氣縛”現(xiàn)象。“氣縛”現(xiàn)象發(fā)生后,泵無液體排出,無噪音,振動。為防止“氣縛”現(xiàn)象發(fā)生,啟動前應灌滿液體。
“氣蝕”:由于泵的吸上高度過高,使泵內(nèi)壓力等于或低于輸送液 體溫度下的飽和蒸汽壓時,液體氣化,氣泡形成,破裂等過程中引起的剝蝕現(xiàn)象,稱“氣蝕”現(xiàn)象,“氣蝕”發(fā)生時液體因沖擊而產(chǎn)生噪音、振動、使流量減少,甚者無液體排出。為防止“氣蝕”現(xiàn)象發(fā)生;泵的實際安裝高度應不高于允許吸上高度。
1、離心泵氣縛現(xiàn)象
(1)氣縛發(fā)生原因
離心泵在啟動前沒有灌滿被輸送的液體,或者是在運轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)滲入了空氣,因為氣體的密度小于液體的密度,產(chǎn)生的離心力小,無法把空氣甩出去,泵殼內(nèi)的流體在隨電機作離心運動產(chǎn)生負壓不足以吸入液體至泵殼內(nèi),泵象被“氣體”縛住一樣,失去了自吸能力而無法輸送液體,稱作離心泵的氣縛現(xiàn)象。
(2)產(chǎn)生危害情況
泵打不出液體來,機組產(chǎn)生劇烈振動,同時伴有強烈刺耳的噪音,電機空轉(zhuǎn),容易燒壞電機。影響輸送液體的效率和離心泵的正常工作。
(3)預防措施集錦
啟動前要灌泵并使泵殼內(nèi)充滿待輸送的液體,啟動時關閉出口閥。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi),在泵吸入管路的入口處裝有
止逆閥(底閥);如果泵的位置低于槽內(nèi)液面,則啟動時無需灌泵。做好殼體的密封工作,灌水的閥門不能漏水,密封性要好。
2、離心泵氣蝕現(xiàn)象
(1)氣蝕發(fā)生原因
當泵殼內(nèi)吸入的液體在泵的吸入口處因壓強減小恰好氣化時,給泵殼內(nèi)壁帶來巨大的水力沖擊,使殼壁象被“氣體”腐蝕一樣,該現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。
造成汽蝕的主要原因有:
(1)進口管路阻力過大或者管路過細;
(2)輸送介質(zhì)溫度過高;
(3)流量過大,也就是說出口閥門開的太大;
(4)安裝高度過高,影響泵的吸液量;
(5)選型問題,包括泵的選型,泵材質(zhì)的選型等。
含氣泡的液體擠入高壓區(qū)后急劇凝結或破裂。因氣泡的消失產(chǎn)生局部真空,周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心,瞬間產(chǎn)生了極大的高達幾萬kpa的高速沖擊力,造成對葉輪和泵殼的沖擊,使材料受到侵蝕和破壞。
從造成汽蝕和氣縛的原因不同來看:氣縛是泵體內(nèi)有空氣,一般發(fā)生在泵啟動的時候,主要表現(xiàn)在泵體內(nèi)的空氣沒排凈;而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達到了它的汽化壓力。
(2) 氣蝕發(fā)生的位置
根據(jù)水泵汽蝕發(fā)生的部位不同,可將汽蝕分為以下四類:
葉面汽蝕:
葉面氣蝕是發(fā)生在葉片表面的汽蝕,主要是因為水泵安裝過高,或流量偏離設計流量過大時產(chǎn)生的汽蝕現(xiàn)象。其空泡形成和潰滅多發(fā)生在葉片的正面和背面或前輪盤內(nèi)表面處以及葉片的根部。
間隙汽蝕:
間隙氣蝕泵內(nèi)水流通過突然變窄的間隙時,速度增加,局部壓力下降,也會產(chǎn)生汽蝕。如
軸流泵葉片外緣及泵殼之間的間隙內(nèi),離心泵密封環(huán)與葉輪外緣的間隙處,由于葉輪進水側與出水側的壓蓋很大,導致高速回流,造成局部壓降,引起間隙汽蝕。
渦帶汽蝕:
渦帶氣蝕由于集水池,進水流道設計不良或水泵在非設計條件下工作,也可能在葉輪的下方產(chǎn)生自上而下的帶狀漩渦(簡稱渦帶),當渦帶中心壓力低于汽化壓力時,該渦帶即成為汽蝕帶。
粗糙汽蝕:
粗糙氣蝕是水流經(jīng)過泵內(nèi)凸凹不平的內(nèi)壁面和過流部件時,在突出物的下游也容易產(chǎn)生局部負壓而引發(fā)汽蝕,該汽蝕稱為粗糙汽蝕。
3、離心泵的氣縛和氣蝕產(chǎn)生的危害情況
使水泵性能惡化
汽蝕發(fā)生時將產(chǎn)生大量空泡,水中含有大量空泡時,破壞了水流的正常規(guī)律,使葉槽有效過流面面積減小,流動方向隨之改變,能量損失增大,從而引起水泵流量、揚程和效率的迅速下降,汽蝕嚴重時甚至會出現(xiàn)斷流。
損壞過流部件
水泵壁面在高強度沖擊力的反復作用下,金屬表面產(chǎn)生局部變形與硬化變脆,產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象,使金屬破裂與剝落。除力學作用外,還夾雜著水體中逸出的深入活潑氣體(如氧氣)對金屬的化學腐蝕以及水體對金屬的電化學腐蝕等。在綜合作用下,水泵壁面起初是出現(xiàn)麻點,繼而變成蜂窩狀,嚴重時壁面會在短期內(nèi)被擊空。
產(chǎn)生振動和噪聲
氣泡潰滅時,液體質(zhì)點互相撞擊,同時也撞擊金屬表面,產(chǎn)生各種頻率的噪聲,嚴重時可聽見泵內(nèi)有“劈啪”的爆炸聲,同時引起機組振動。葉輪局部在巨大沖擊的反復作用下,表面出現(xiàn)斑痕及裂紋,甚至呈海綿狀逐漸脫落,降低了泵使用壽命。
所以噪聲和振動也是用來判斷汽蝕是否發(fā)生和消失的主要依據(jù)之一。
4、離心泵氣縛和氣蝕預防措施
1、減少氣蝕的有效措施是防止氣泡的產(chǎn)生。
2、使在液體中運動的表面具有流線型,避免在局部地方出現(xiàn)渦流,因為渦流區(qū)壓力低,容易產(chǎn)生氣泡。此外,應當減少液體中的含氣量和液體流動中的擾動,也將限制氣泡的形成。
3、選擇適當?shù)牟牧夏軌蛱岣呖箽馕g能力。通常強度和韌性高的金屬材料具有較好的抗氣蝕性能,提高材料的抗腐蝕性也將減少氣蝕破壞。
4、離心泵入口處壓力不能過低,而應有一最低允許值,此時所對應的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量,一般由泵制造廠通過汽蝕實驗測定,并作為離心泵的性能列于泵產(chǎn)品樣本中。泵正常操作時,實際汽蝕余量必須大于必須氣蝕余量,我國標準中規(guī)定應大于0.5m以上。
5、同時要清理進口管路、進口伸縮節(jié)里的異物使進口暢通,或者增加管徑的大小。
6、另外對于泵的生產(chǎn)廠商來說就是要提高離心泵本身抗氣蝕的能力,比如改進吸入口至葉輪附近的結構設計;采用前置誘導輪,以提高液流壓力;增大葉片進口角,減小葉片進口處的彎曲,以增大進口面積。
7、離心泵的氣縛和氣蝕現(xiàn)象對于離心泵的影響是十分不利的。在日常使用離心泵前一定要按操作規(guī)程來進行,避免氣縛現(xiàn)象的發(fā)生。同時要定期檢查和維護離心泵的進出口管路以及葉片,防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。
原標題:經(jīng)驗:離心泵氣縛和氣蝕現(xiàn)象的原因