单级双吸离心泵的汽蚀是指泵在运行时,由于进口压力过低或液体温度过高,导致液体在低压区汽化形成气泡,气泡在高压区破裂产生冲击,从而引发汽蚀现象。
一、汽蚀产生的具体原因
1、进口压力不足:泵的安装高度过高、吸入管路阻力过大(如弯头、阀门过多)或进口阀门未完全打开,导致液体在泵入口处压力低于饱和蒸汽压,液体汽化形成气泡。
2、液体温度过高:液体温度升高,饱和蒸汽压增加,更容易在泵内低压区汽化,形成气泡。
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3、设计或选型问题:泵叶轮设计不合理(如叶轮厚度过大、进口流速过高)、选型不当(如流量、扬程不匹配),导致泵内流场不均,局部压力下降过快。
4、运行条件异常:流量过大或过小、泵转速过高、液体中含有气体,均会加剧泵内低压区的形成和气泡破裂。
二、汽蚀的危害
1、性能下降:汽蚀使叶轮和液体之间的能量传递受干扰,流量、扬程和效率明显下降,严重时出现断裂工况(特性曲线呈下垂线)。
2、部件损坏:气泡破裂产生的高频高压冲击,会导致叶轮、泵壳等部件剥落破坏,表面出现麻点、沟槽状或蜂窝状损伤,严重时可造成叶片穿孔甚至叶轮破裂。
3、振动和噪音:汽蚀过程中气泡破裂产生各种频率的噪音(如“劈啪”声),引起泵的振动,严重时可导致机组共振,被迫停车。
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三、汽蚀的防治措施
1、提高进口压力:降低泵的安装高度、优化吸入管路设计(减少弯头、阀门,增大管径)、增加入口压力(如采用灌注吸入)。
2、降低液体温度:通过冷却或其他方式降低液体温度,减少饱和蒸汽压。
3、改进泵设计:优化叶轮入口形状(增大进口直径、减小叶片厚度)、采用抗蚀材料(如铝铁青铜、高镍铬合金)、增加诱导轮提高入口压力。
4、规范操作和维护:定期清理吸入池、检查过滤器,避免低流量或超负荷运行;使用金属修补剂修复气蚀部位,提高检修人员素质。
单级双吸离心泵汽蚀是影响泵性能和寿命的重要因素,需通过合理设计、选型及操作维护来预防和治理。
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