離心泵的汽蝕現(xiàn)象與成因

　　一、汽蝕發(fā)生的原因

　　離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，流體的壓力從泵入口到葉輪入口而下降，在葉片附近，液體壓力最低。此后，由于葉輪對(duì)液體做功，壓力很快上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體就汽化。同時(shí)，還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出，它們形成許多汽泡。當(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)，外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力，則汽泡會(huì)凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來，造成液體互相撞擊，使局部的壓力驟然劇增(有的可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓)。這不僅阻礙流體的正常流動(dòng)，更為嚴(yán)重的是，如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅，則液體就像無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)地打擊金屬表面，其撞擊頻率很高(有的可達(dá)2000~3000Hz)，金屬表面會(huì)因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體(如氧氣等)，他們借助汽泡凝結(jié)時(shí)放出的能量(局部溫度可達(dá)200~300℃)，還會(huì)形成熱電偶并產(chǎn)生電解，對(duì)金屬起電化學(xué)腐蝕作用，更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊，形成高壓、高溫、高頻率的沖擊載荷，造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕。

　　二、離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因

　　1、水池液位過低，有氣體被吸入

　　2、流速和吸入管路上的阻力太大;

　　3、泵的安裝高度過高;

　　4、被輸送的介質(zhì)溫度過高;

　　5、吸入管道、壓蘭(指不帶液封的)密封不好，有空氣進(jìn)入。

　　三、汽蝕的嚴(yán)重后果

　　汽蝕是水力機(jī)械的特有現(xiàn)象，它會(huì)帶來很多嚴(yán)重的后果。

　　① 汽蝕使泵的性能下降

　　汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴(yán)重的干擾，使泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使液流中斷無法工作。

　　②汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng)

　　氣泡潰滅時(shí)，液體互相撞擊并撞擊壁面，會(huì)產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴(yán)重時(shí)可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲，同時(shí)引起機(jī)組的振動(dòng)。而機(jī)組的振動(dòng)又進(jìn)一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅，如此互相激勵(lì)，導(dǎo)致強(qiáng)烈的汽蝕共振，致使機(jī)組不得不停機(jī)，否則會(huì)遭到破壞。

　　③汽蝕使過流部件被剝蝕破壞

　　通常離心泵受汽蝕破壞的部位，先在葉片入口附近，繼而延至葉輪出口。起初是金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂窩狀、魚鱗狀的裂痕，嚴(yán)重時(shí)造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔，甚至葉輪破裂，造成嚴(yán)重事故。因而汽蝕嚴(yán)重影響到泵的安全運(yùn)行和使用壽命。

　　④汽蝕也是水力機(jī)械向高流速發(fā)展的巨大障礙，應(yīng)為流體流速愈高，會(huì)使壓力變得愈低，更易汽化發(fā)生汽蝕。
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