气蚀及水泵安装高度
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泵的必需汽蚀余量一、简介泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指液体从泵吸入口至压力最低K点的压力降。
单位用米标注,用(NPSH)r。
二、标准吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。
三、汽蚀现象1、汽蚀溃灭液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
2、汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——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]=(~)NPSHc。
离心泵的汽蚀现象及其防范措施离心泵的用途十分广泛,如化工、采矿、火力发电,建筑消防、给排水等。
水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题。
泵在运行过程中,由于设计不合理、吸入口压力过低或输送液体温度过高等原因,会发生气蚀。
汽蚀对水泵危害很大,使离心泵不能正常工作,甚至停运。
一、汽蚀现象由于水的物理特性,我们知道,水和汽可以互相转化,转化的条件即温度与压力。
一个大气压下的水,当温度上升到100℃时就开始汽化。
但在高原地区,水在不到1O0℃就开始汽化。
如水温一定,降低水的压力,当压力下降到某一数值时,水就开始汽化并产生汽泡,此时的压力就称作该对应水温下的汽化压力。
汽化发生后,就有大量的蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成许多蒸汽与流体混合的小汽泡。
当汽泡随水从低压区流向高压区时,在高压作用下,迅速凝结而破裂。
在破裂瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向原汽泡占有空间,形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,在冲击力作用下又形成小汽泡再被高压水压缩凝结,如此多次反复,在流道表面极微小的面积上,冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几百万次。
材料表面在水击压力的作用下,形成疲劳而遭严重破坏,从开始的点蚀到严重的海绵状空洞,甚至蚀穿材料壁面。
另外,产生的汽炮中还夹杂着某种活性气体如氧气,它们借助气泡凝结时放出的热量可使局部温度升至200—300℃,对金属起化学腐蚀作用。
我们把这种汽化产生汽泡,汽泡进入高压区破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
关于汽泡形成机理的研究发现,如果液体与固体的接触面上的缝隙中存在微波的气核,在汽化发生时,缝隙中的这些微笑气核首先迅速成长成为肉眼可见的气泡(或称空泡),而汽核的存在对汽化产生的压力具有明显的影响,在无气核条件下,汽化发生于热力学平衡态所对应的饱和蒸汽压力;气核越大对应的汽化压力也比热力学饱和蒸汽压力高出越多。
1 、水泵安装位置高度要适当水泵安装高度必须进行核算,考虑枯水期水面垂直高度。
2 、水泵的基础及机组安装水泵机组的基础,对减少机组震动,提高传动效率和机器使用寿命都有很大关系。
基础用钢筋混凝土浇筑而成。
基础的尺寸应比机组大100-150 毫米;高度普通要求高出地面100-150 毫米。
浇筑基础时,预留底脚螺栓孔,这样便于调整。
螺栓埋入地下长度为螺栓直径的20 倍。
整个基础的厚度为螺栓埋入长度再加100-200 毫米。
动力机基础与水泵机联成整体。
安装时应用垫铁和薄铁皮把机组的底脚垫硬,然后压紧螺帽,使机组坚固安装在基础上,水泵和动力机用联轴器直接连接时,动力机的输出轴与水泵主轴必须同心,否则轴会弯曲,产生强烈振动,轴承过热,以致转动轴断裂,故必须用直尺在联轴器上下摆布四个点检验,要校正到使直尺刀口与联轴器外缘透光均匀。
考虑到动力机轴和水泵轴工作时窜动影响,联轴器间可留少许轴向间隙,约2-4 毫米。
机组开动时,应无挪移,无明显振动,无尖锐金属声或者其他不良响动。
3 、水泵管道系统的安装。
(1)、水泵的管道系统应有坚固的支撑,不允许进水管搁在水泵上,把水管分量压在泵体上。
(2)、进水管道不得有漏气现象,漏气会影响进水量,严重的将不能进水。
(3)、进水管应尽量短、直,在水平线上不得向上凸起或者高于水泵,这样安装是为了防止高处的气体积储,无法排出,而影响吸水。
以免水泵运行时气蚀增加,效率降低。
(4)、普通水管弯头不应直接和水泵进水口连接,中间应加接一段长度为管径1-3 倍的横短管。
这样可使水流转弯后产生的紊流得到平顺后再进入水泵叶轮。
(5)、进水管端的滤网和底阀埋入水中的深度和与池壁、池底的距离应足够,以保证滤网和底阀能正常地工作。
(6)、底阀普通应垂直安装,若地形限制,进水管必须倾斜,则其水平zhudengping1981 面的夹角必须大于45 度,因为底阀阀门是依靠自重和水柱压力关闭的,过分倾斜会影响底阀无法关闭或者关闭不严。
水泵的气蚀现象及预防措施建环1201王超鹏201202040118一、汽蚀发生的原因离心泵在运转时,流体的压力从泵入口到叶轮入口而下降,在叶片附近,液体压力最低。
此后,由于叶轮对液体做功,压力很快上升。
当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时,液体就汽化。
同时,还可能有溶解在液体内的气体溢出,它们形成许多汽泡。
当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡会凝结溃灭形成空穴。
瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。
这不仅阻碍流体的正常流动,更为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数小弹头一样,连续地打击金属表面,其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),金属表面会因冲击疲劳而剥裂。
若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等),他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶并产生电解,对金属起电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击,形成高压、高温、高频率的冲击载荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。
二、泵产生汽蚀的原因1、水池液位过低,有气体被吸入2、流速和吸入管路上的阻力太大;3、泵的安装高度过高;4、被输送的介质温度过高;5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好,有空气进入。
三、汽蚀的后果汽蚀是水力机械的特有现象,它会带来很多严重的后果。
① 汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰,使泵的性能下降,严重时会使液流中断无法工作。
②汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时,液体互相撞击并撞击壁面,会产生各种频率的噪音。
严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声,同时引起机组的振动。
而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭,如此互相激励,导致强烈的汽蚀共振,致使机组不得不停机,否则会遭到破坏。
水泵气蚀的危害、部位、原因、预防方法及措施一、概述:1、水泵的气蚀是指在水泵工作过程中,液体中存在气体或蒸汽,进入水泵并在泵内形成气泡的现象。
气蚀是气泡聚集、运动、分裂、消灭的全过程。
2、水泵临界压力一般接近汽化压力。
水泵中的液体局部压力下降到临界压力时,液体中便会产生气泡。
这些气泡会随着流体被抽入泵内,造成泵的性能下降、噪音增加甚至设备损坏。
二、水泵产生气蚀的危害:1、影响水泵的容积效率,流量大幅度下降。
磨损后的水泵各构件间隙增大,高压侧水流向低压室泄漏;导致水泵效率降低。
2、产生噪音和振动。
水泵汽蚀磨损后出现蜂窝、麻面、沟槽使水流的阻力系数增大,引起水泵的振动,产生噪音。
3、使泵的过流部件受到破坏,流动损失迅速加大。
气泡溃灭时,在强大水锤的频繁作用下,起初引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆,产生疲劳现象,发生微小裂缝,进而使金属破裂、剥落。
除力学作用外,气泡溃灭时产生的冲击波以及水流与金属材料之间产生的化学和电化学腐蚀作用,加速金属的剥蚀速度。
再者当水的含沙量较高时,泥砂在高速水流的带动下的磨损加剧汽蚀,同时汽蚀又促进磨损。
水泵在严重的汽蚀状态下运行时,发生汽蚀的部位开始出现麻点,扩大成海绵或蜂窝状,直至大片剥落而破坏。
4、气泡破灭时产生高频(600~25000HZ)冲击,压力高达49Mpa,致使金属表面出现机械剥蚀;由于汽化时放出热量,并有温差电池作用产生水解,产生的氧气使金属氧化,发生化学腐蚀。
泵性能下降于低比转速,由于叶片间流道窄而长,一旦发生气蚀,气泡充满整个流道,性能曲线会突降。
对于中高比转速,流道短而宽,因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程,相应的性能曲线开始是缓慢下降,之后增加到某一流量时才急剧下降。
三、水泵最容易发生气蚀的部位:1、水泵汽蚀,在水泵叶轮中产生非常多的微小汽泡,在压缩过程,气泡破裂形成微小水锤,造成叶轮出现蜂窝状小洞,从而流动损失迅速加大,水泵效率下降。
泵内的气蚀现象及解决方法
1.气蚀概述
气蚀现象又称为空蚀现象或空泡现象,它是水力机械或某些与液体有关的机器中特有的现象。
因为气蚀的结果是对水力机械流道金属表面的破坏,而这种破坏与液体汽化成气泡、气泡再凝结成液体的过程相连在一起的,因此称为气蚀或气蚀现象。
在叶片泵中气蚀最先发生的地方是叶轮中靠近外盖板处的叶片背而离进口边大约等于叶片全长的5%~10%处。
在水泵叶轮的金属表面有很多微小的裂纹,或先前由于气蚀而留下的小坑,凡有这类不平的地方更易诱发气蚀的发生。
气蚀现象会对水泵的过流部件产生破坏作用、引起噪声和振动、特性曲线的改变,泵的扬程、功率、效率、流量也会迅速下降。
2.气蚀现象的避免
尽量降低泵的安装高度和尽可能减小进水管的水力损失可提高水泵的抗气蚀性能,在使用时节制泵的过大流量、绝对避免在泵进口侧用闸阀节流提高水泵的抗气蚀性能。
如果泵已经发生气蚀,关小出口阀或降低泵转速可以避免水泵的进一步气蚀。
一、什么叫气蚀:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
造成汽蚀的主要原因有:1、进口管路阻力过大或者管路过细;2、输送介质温度过高;3、流量过大,也就是说出口阀门开的太大;4、安装高度过高,影响泵的吸液量;5、选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等.解决办法:1、清理进口管路的异物使进口畅通,或者增加管径的大小;2、降低输送介质的温度;3、减小流量;4、降低安装高度;5、重新选泵,或者对泵的某些部件进行改进,比如选用耐汽蚀材料等等。
二、气蚀现象怎么解决:提高离心泵本身抗气蚀性能的措施1、改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
泵的必需汽蚀余量一、简介泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指液体从泵吸入口至压力最低K点的压力降。
单位用米标注,用(NPSH)r。
二、标准吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)标准大气压能压管路真空高度10.33米。
三、汽蚀现象1、汽蚀溃灭液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
2、汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:NPSHa——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。
热水水泵的气蚀是一个流体力学现象,当水泵中的水温度接近沸点,由于叶轮旋转造成的压力降低,水中的部分液体蒸发形成气泡,这些气泡随水流到达高压区时突然破裂,产生高速冲击,从而对叶轮等泵内零件造成损伤。
这种现象在水泵选型时需要特别考虑,以避免水泵过早损坏。
针对热水水泵的气蚀问题,选型标准主要包括以下几个方面:1. 提高抗气蚀性能:水泵设计时,可通过改变叶轮的进口几何形状、采用双吸式叶轮、降低叶轮入口速度、加大叶轮入口直径等措施来提高抗气蚀能力。
2. 增大叶片入口边宽度:适当增大叶片入口边宽度可以减少叶轮入口的相对速度,降低气蚀发生的可能性。
3. 选用抗气蚀材料:制造叶轮时选用抗气蚀材料,如不锈钢等,能够承受气泡破裂时的高压冲击。
4. 提高装置的气蚀余量:通过增大吸入罐液面上的压力、合理确定几何安装高度等方式,提高泵的有效气蚀余量。
5. 减少吸入管路阻力损失:优化管路设计,降低液面的汽化压力,从而提高有效气蚀余量。
6. 循环水泵和补水泵的选型:对于热水供暖锅炉的循环水泵和补水泵,应参照《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)的相关规定进行选型,确保其能够防止或减轻因循环泵突然停运造成的水汽化和水击。
7. 水泵的流量和扬程:根据热水锅炉的出口水压、系统热水需求量、各用户的耗热量和管网损失等因素确定水泵的流量;同时,水泵的扬程不应小于热水锅炉或热交换站中设备及其管道的压力降、热网供回水干管的压力降以及最不利的用户内部系统的压力降之和。
8. 水泵的数量:循环水泵台数不应少于2台,当其中1台停止运行时,其余水泵的总流量应满足最大需求。
9. 水泵的能效和噪音:选择能效高、噪音低的水泵可以降低运行成本,并提高使用舒适度。
在进行热水水泵选型时,应综合考虑以上各个因素,并咨询专业的供暖系统设计师或热水泵生产厂家,提供详细的使用需求和系统参数,以便根据实际情况做出具体的选型建议,并确保水泵能够在长期运行中稳定、高效地工作。
关于水泵运行过程中水泵是否发生汽蚀现象的判断一、 水泵发生汽蚀一般有以下特征:1、水泵有明显的气泡爆裂声(像爆豆子似的噼噼啪啪声)。
2、水泵过流部件尤其是叶轮进口边或叶片进口处出现麻点以至穿孔,严重时出现金属晶体松动并剥落而呈现出蜂窝状。
3、水泵性能(如流量、扬程、效率)下降。
4、水泵有一定程度的振动。
二、 汽蚀现象出现的原因分析:1、装置汽蚀余量NPSHa过小,即泵的进口压力太低,而泵本身的汽蚀余量NPSHr较高。
即NHSHa≥NPSHr,一般情况下在海拔高度低于300m地区的计算方法是:泵的进口压力要求P=9.0-NPSHr例1:某泵的NPSHr=6m,则泵的吸上高度可达Hs=9.0-6=3.0m;可以吸上式安装。
例2:某泵的NPSHr=10.8m,则泵的吸上高度可达Hs=9.0-10.8=-1.8m;即泵进口至少应有1.8m的自灌压力。
2、对于泵进口装有真空压力表的情况下应如何判断泵的装置汽蚀余量是否符合水泵本身的汽蚀余量要求:由于真空表显示的数据与压力表显示的数据相反的,真空表读数越大,则表示压力越低,如果泵是吸上式安装,则压力表应显示为负压(表针向逆时针偏为负值数据),真空表显示为正值数据,吸上高度越高,则负压越高,真空度亦越高。
比如前面例1所述,其吸上高度可达3米,如果此时真空表显示为0.02MPa(即2米负压),若泵发生气蚀,则可能是水泵存在漏气或汽蚀现象;如果此时真空度显示为0.03MPa或0.035MPa,若泵发生汽蚀,则是因为用户管道系统或安装高度不符合要求。
三、 防止发生汽蚀现象的措施:1、减少吸上高度或增加倒灌高度;2、减少吸入损失,为此可以设法增大管经,尽量减少管路长度、弯头、附件等。
3、关小出口闸阀,调小流量,即增加出口压力;4、不能让泵进口吸入空气,如阀门的填料处、进口管道,吸水口朝向向下等。
5、采用耐汽蚀材料,如铜合金、合金铸钢等。
6、加大叶轮进口直径,打磨叶轮叶片进口边背面厚度,以增加叶轮进口面积。
水泵抗汽蚀的方法措施长期运行中的泵有时候会出现有汽蚀空化现象,叶轮会被气蚀被坏影响介质流体的连续性,大大降低了泵的功率和流量,导致泵有剧烈噪声和轰动,进一步就会腐蚀水泵的外观,因此需要提高水泵的抗气蚀性能的,下面就来给大家介绍一下几种泵抗气蚀措施。
1、提高水泵进液装置有效气蚀余量的措施(1)将水泵上吸装置改为倒灌装置;(2)减小水泵吸上装置泵的安装高度;(3)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高水泵有效气蚀余量。
(4)减小泵前管路上的流动损失,例如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。
2、提高水泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积,增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压,适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压,提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失,将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
(2)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口流速可减少一倍。
(3)采用前置诱导叶轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。
(4)采用抗气蚀的材料,实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越好,抗气蚀的性能越强。
(5)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减小叶片阻塞,以增大进口面积,改善大流量下的工作条件,以减少流动损失,但正冲角不宜过大,否则影响效率。
3、下降必需汽蚀余量适当增大叶轮入口直径和增大叶片进口宽度,可降低水泵临界空化裕度,降低叶轮入口速度和相对速度,减少气泡产生,采用在多级泵叶轮、感应轮和设置感应轮的方法,产生压力轮在同轴装配后共同工作,在此过程中对泵叶轮进料增压的压力,以提高泵的抗气蚀性能。
4、提高过流元件数据的抗空化能力选择具有较强的抗气蚀水泵材质部件,要有效降低水泵过流部件的损坏,延长水泵使用时间,例如可以选择锰、青铜和不锈钢等材质进行铸造,表面采用聚合物涂层或激光喷涂的方法,其水泵的抗气蚀能力就会增强。
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决什么叫气蚀,气蚀现象怎么解决一、什么叫气蚀:当离心泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
二、气蚀现象怎么解决:提高离心泵本身抗气蚀性能的措施(1)改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作功,提高压力。
优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产,销售管道泵,排污泵,消防泵,化工泵等给排水设备的厂家,产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。
今天,上海沈泉管道泵厂家就来为大家简单的讲解下关于离心泵气蚀现象这一问题,大家请跟着小编一起来看看下面的内容吧。
气蚀现象(或汽蚀现象):一般是指离心泵在安装高度提高时,就会导致泵体内的压力降低,而泵体内压力的zui低点通常都是在叶轮叶片进口稍后附近一点的位置。
而当此处的压力降至被输送液体此时温度下的饱和蒸气压时,就会发生沸腾,其所产生出来的蒸汽泡将会随着液体从入口向外周流动中,又会因为压力的迅速增加而几句冷凝,这样便会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,从而产生出频率很高且瞬时压力很大的冲击现象,这种现象就被称为汽蚀现象。
气蚀的形成原因是由于冲击应力造成的表面疲劳破坏,但液体的化学和电化学作用加速了气蚀的破坏过程。
疲劳破坏:当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将在固体表面附近形成气泡。
另外,溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。
随后,当气泡流动到液体压力超过气泡压力的地方时,气泡变溃灭,在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。
固体表面经受这种冲击力的多次反复作用,材料发生疲劳脱落,使表面出现小凹坑,进而发展成海绵状。
严重的其实可在表面形成大片的凹坑,深度可达20mm。
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水泵的汽蚀余量和安装高度一、气蚀的发生过程:液体汽化时的压力称为汽化压力(饱和蒸汽压力),液体汽化压力的大小和温度有关,温度越高,由于分子运动更剧烈,其汽化压力越大。
20℃清水的汽化压力为233.8Pa,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。
可见,一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生气泡,把这种产生气泡的现象称为气蚀。
气蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以至破灭。
这种压力上升,气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。
为保证泵不汽蚀,泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。
浅释如下:当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时,以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压,则液体会在泵进口处沸腾汽化,在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间,随着泵旋转,气泡进入高压区,由于压差的作用,气泡受压破裂而重新凝结,在凝结的一瞬间,质点互相撞击,产生了很高的局部压力,如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结,则液体质点就象无数小弹头一样,连续击打在金属表面,使金属表面产生裂纹,甚至局部产生剥落现象,使叶轮表面呈蜂窝状,同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中,借助气泡凝结时放出的热量,使金属受到化学腐蚀作用,上述现象即为汽蚀。
汽蚀现象产生时,泵将产生噪音和振动,使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降,同时加速了材料的损坏,缩短了机件的使用寿命,因此,必须限制泵的吸入高度,防止液体大量汽化,以免发生汽蚀现象。
一台泵在运转中发生了气蚀,但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀,这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。
反之,同一台泵在某一条件下(如吸上高度7米)使用发生气蚀,改变使用条件(如吸上高度5米)则不会发生气蚀,这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。
这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr(又称必需的净正压头)和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa(又称有效的净正压头).。
收稿日期:修回日期:基金项目:国家863项目(No.2007AA05Z251)作者简介:张凯(1964-),男,河南洛阳人,洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司工程师。
1水泥厂余热电站凝结水泵设计中应注意的问题张凯仝伟峰郭建伟(洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司, 河南洛阳471039)摘要:凝结水泵是水泥厂余热电站的重要辅机设备。
在水泥生产线余热电厂运行中,由于受水泥生产线运行工况变动的影响,发电系统经常处于变工况运行状态,这就要求凝结水泵在各种变工况下均能稳定运行,从而满足余热发电系统安全稳定运行的需要。
本文结合我院设计的某5000t/d水泥生产线余热电站,分析了导致凝结水泵发生汽蚀的原因,提出了设计中应注意的问题。
关键词:余热电站凝结水泵气蚀1 前言近年来,随着水泥工业技术进步和节能技术水平的不断提高,水泥熟料热耗已由原来的4600~6700kJ/kg降低到3000~3300 kJ/kg,即使如此,由于受煅烧技术和工艺流程的限制,代表着水泥行业发展方向的新型干法水泥熟料生产线在生产过程中,仍然有大量的350℃以下(约占水泥熟料烧成系统总热耗量的35%以上)的中、低温热量不能被充分利用,造成了巨大的能源浪费。
为了达到节能减排,降低生产成本,保护生态环境、提高企业经济效益的目的,水泥厂一般通过建设纯低温余热电站,利用水泥熟料生产线窑头、窑尾排放的废热资源进行发电。
在设计水泥厂纯低温余热电站时,各设计院一般套用电力行业设计规范。
水泥厂余热电站由于受熟料生产的原料水分、煤质成分和发热量、熟料产量以及窑的运行工况等因素的影响,进入余热锅炉的废气参数发生变化,导致汽轮发电机组负荷也相应变化,凝汽器的凝结水量发生变化,若设计时考虑不周,则凝结水泵容易发生汽蚀,从而影响到整个余热电站系统的安全稳定运行。
2 凝结水系统设计计算某5000t/d水泥熟料生产线配套余热电站的补汽凝汽式汽轮机为BN9-1.6/0.35型,配套1200m2凝汽器,正常运行工况凝汽量46.3t/h,设计工况凝汽量47.2t/h,汽轮发电机组最大凝汽量55 t/h,凝汽器压力0.007MPa,凝汽器的正常水位标高 1.272米,水位变动范围-200-+150mm。