汽蚀的现象
泵在吸入真空度大于允许吸入真空度时,发生汽蚀现象。主要发生在叶轮外缘叶片及盖板,涡壳或导轮处,叶轮局部表面出现斑痕和裂纹甚至成海绵状损坏。
汽蚀的危害
- 噪声和振动
水泵发生汽蚀过程中,从水泵吸入口到出水口,大量的汽泡将不断地产生、发展、凝结、破裂所带来的反复不断高速的冲击和极大的脉动力,会伴随着会引起严重的噪声和剧烈的振动。
- 对水泵材料产生破坏
腐蚀原因有两个:一由于大量汽泡不断地产生、破裂带来高速冲击,形成极大脉动冲击力,反复不断作用在水泵流道表面,金属材料常常由于经受不起这种严峻考验而产生机械剥蚀;二是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。
- 水力性能大幅下降
水泵发生汽蚀时由于大量汽泡堵塞流道的过流截面而使流量下降(流道越小越严重),同时改变了水流速度和方向,降低了流体从叶轮叶片所获能量,大大减小了水泵的扬程。
汽蚀的解决
我公司的专利技术高温水输送泵防汽蚀成套装置,历经近二十年的不断改进及优化,是专门针对高温水输送过程中水泵的汽蚀问题而设计发明,通过喷射增压的原理给水泵吸入口增加附加压头,以彻底解决水泵输送高温水时的汽蚀问题。
原理如下:
1)普通水泵输送不同温度水时的吸上高度和附加压头:
普通水泵输送水温以75℃为限,低于75℃时,水泵可以从低于水泵吸入口轴线以下抽水,高于75℃时,水泵必须以水泵吸入口轴线为基准,附加一定的灌注压头。否则,水在进入水泵由于压力降低会发生汽蚀,危害极大。
2)冷凝水属于高温饱和水,采用普通水泵输送时,必须附加较高的灌注压头。该灌注压头可以通过位差或增压方法解决。
3)公司经过多年理论和实践研究,独创喷射增压技术,通过给叶轮耐高温的水泵配置自动增压装置,解决离心泵在泵送高温饱和冷凝水时的汽蚀问题,保证了水泵输送高温饱和冷凝水时的无汽蚀发生。
高温水输送水泵防汽蚀装配图
4)高温凝结水防汽蚀成套装置包括防汽蚀装置、水泵、自力式压力调节装置(简称自力阀)、引射流量调节装置(节流孔板和回流调节阀)、压力表等。
5)防汽蚀装置结构包括喷嘴、混合室、喉部、喉管、扩压段等。
6)防汽蚀装置利用喷射器(文丘里喷射式热泵原理)的物理增压原理,将水泵出水的一部分作为引射水流,进入防汽蚀装置喷嘴并以较高速度喷出,在混合室形成较低压力,吸入高温凝结水并混合,然后通过喉部喉管进入扩压段,水流速度降低,压力提升至高于水泵的汽蚀压头,压力提升后的高温凝结水经水泵提压泵出。
7)自力阀控制水泵出口压力维持在设定值运行(确保水泵运行在最佳工况),同时保证水泵出口输出的引射流具有足够的动力。
8)防汽蚀原理关键作用:
a.引射水流通过喷嘴高速喷出形成低压确保凝结水顺利被吸入。
b.混合水流经过喉部、喉管、扩压段增压确保水泵入口正压头(3~5mH2O)。
c.自力阀定压输出确保水泵最佳工况运行,同时保证引射流足够的动力。
9)水泵防汽蚀装置一体化设计,保证了所配水泵叶轮、轴承在其耐温条件下的无汽蚀输送,使普通水泵正常输送水温提高到180℃以上。
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