論水泵汽蝕問題與防治措施論文
摘要：要保證水泵的正常工作，首先就要確保水泵有完整的吸水功能，水泵在運行過程中，要在泵內(nèi)不產(chǎn)生汽蝕的條件下保持較高的吸水量。如果發(fā)生汽蝕的情況，水泵將無法正常工作，還會給水泵造成系統(tǒng)上的破壞，使水泵不能正常工作。
關(guān)鍵詞：水泵汽蝕;出現(xiàn)問題;預(yù)防措施
一、水泵的汽蝕現(xiàn)象
在水泵的工作過程巾，加入水泵內(nèi)的壓力低于水泵正常工作是的溫度壓力，就會造成大量的水汽化，而且已經(jīng)融化在水中的氣體還會在此時排放出來。當帶有大量水蒸氣氣泡隨水流進入葉輪流道高壓區(qū)時，由于氣泡內(nèi)含有大量的氣體，氣泡以外的水壓力比較高，周圍巨大的壓力會擠破氣泡，氣泡因此而破裂，水流因慣性以高速向氣泡中心沖去，在氣泡閉合區(qū)內(nèi)產(chǎn)生強烈的局部水錘現(xiàn)象。
事實證明，該種水錘所產(chǎn)生的沖擊力可達2萬次/min一3萬次/min，其打擊的力量都集中在面積比較小的范圍，可見其壓力是巨大的。在這樣巨大的壓力下，金屬外會因沖擊力而遭到破壞，工程中把這種情況叫做剝蝕。除機械沖擊外，在這些水蒸氣氣泡中還有一些活躍的氣體，沖擊力加上氣泡氣體的熱量，最終會對金屬起到腐蝕作用。機械腐蝕和化學腐蝕的聯(lián)合作用會讓金屬腐蝕得更快，這就是汽蝕現(xiàn)象。水泵在嚴重的汽蝕狀態(tài)下運行，發(fā)生汽蝕的部位很快就成為蜂窩或海綿狀，直到大面積脫落而破壞。
二、汽蝕對水泵性能的影響
對低比轉(zhuǎn)速的離心泵低比轉(zhuǎn)速的離心泵，由于其葉槽流道狹長，寬度較小，氣泡迅速占據(jù)槽道面積，甚至占據(jù)全部槽道，使水流的連續(xù)性遭到破壞，引起水流的阻斷，水泵的Q—H曲線急劇下降，造成水泵的效率隨著降低。
對中、高比轉(zhuǎn)速的水泵對于中、高比轉(zhuǎn)速的離心泵和混流泵，由于葉槽較寬，氣泡占據(jù)葉槽斷面的某一部分，因此出現(xiàn)Q—H曲線較平坦的下降，效率的下降也較為緩慢，見圖l(b)。2.3對高比轉(zhuǎn)速的軸流泵由于軸流泵的葉片流道寬闊，汽蝕區(qū)不易侵入整個葉槽，因此Q-H曲線幾乎均勻下降，而且緩慢，無明顯斷裂現(xiàn)象，見圖I(c)。
三、水泵汽蝕的危害
l、當水泵中的氣泡受到高壓的擠壓，會影響水泵的工作性能，由于氣泡受到壓力，一項很強的沖擊壓力會使水泵中產(chǎn)生劇烈的水錘。依據(jù)無數(shù)的實踐經(jīng)驗，認為，當發(fā)生水錘的頻率很高，每分鐘可達幾萬次，瞬時局部壓力可達幾十兆帕，甚至達幾百兆帕，嚴重影響水泵的工作性能。
2、水錘的打擊會破壞水泵的局部工作性能，還會使水泵表面的部件變形，造成金屬異化，整個金屬材質(zhì)會變脆，在金屬外殼產(chǎn)生裂縫。經(jīng)常作用而形成麻點，進而形成裂隙，直到水泵的葉輪或泵殼被蝕壞，嚴重時還會出現(xiàn)斷裂。水泵工作時，水會在隧道中高速流動，材料表面有微凸和微凹的顆粒與麻點，在水中相對運動，則形成“微活塞運動”，這會使壓力區(qū)域不斷的變化，工作條件十分不穩(wěn)定，整個壓力不斷變化，造成水泵葉片正面全面汽蝕破壞。這些現(xiàn)象都是目前我國水泵工作中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，因此經(jīng)常更換水泵的葉輪，不斷增加了工作成本，還浪費了工作時間和降低了工作質(zhì)量。
3、發(fā)生振動和噪音水流質(zhì)點互相碰撞和擠壓，就引發(fā)劇烈的震動，使水泵部件遭到破壞，嚴重時還會影響到建筑物的安全。發(fā)生汽蝕時，還會產(chǎn)生巨大的噪音，時刻危及著工作人員的生命健康安全。
四、水泵汽蝕的防止措施
l、保證良好的進水條件。水泵進口前應(yīng)有大于5-7倍進水管直徑長的直管段，使葉輪口徑達到一致。絕對不準在進水管上用閘閥調(diào)節(jié)流量，主要是為了穩(wěn)定泵內(nèi)的水壓力，防止水流混亂;應(yīng)穩(wěn)定進水管路的穩(wěn)定。可以縮短進水管路的路徑，減少管路附件。整個進水管應(yīng)根據(jù)水流情況不斷上升，維持整個水路管道的.平衡狀態(tài);對于大中型泵站進水流道的形式和尺寸，因預(yù)防水流中產(chǎn)生漩渦，保證整個水泵的安全運行。水流在進入葉輪前要求流速和壓力分布均勻，同時要注意進水池的水位變化，當水泵工作中出現(xiàn)最低水位時，應(yīng)采取調(diào)節(jié)措施。
2、調(diào)節(jié)工況。水泵在工作運行中，要實現(xiàn)減輕汽蝕，還可以依靠水泵工作點調(diào)整的方法。對于離心泵適當?shù)販p少流量，使工作點向左移動，增大[Hs]值;對葉片可調(diào)的軸流泵、導(dǎo)葉式混流泵，改變?nèi)~片的安裝角，使工作點移到[Ah]值較小的區(qū)域。
3、增加吸水側(cè)壓力。水泵汽蝕產(chǎn)生時，可將出水管的有壓水引入進水管，用噴嘴做混合器，以提高泵進口的壓力，消除或減輕汽蝕的危害。
4、保持穩(wěn)定運行。水泵如果轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，泵進口處真空度也會變化。在轉(zhuǎn)速突然增高的一瞬間，泵進口處真空度升高，而進水管路中的水存在慣性，來不及補充突然出現(xiàn)的空間而產(chǎn)生氣泡導(dǎo)致汽蝕。機組如果轉(zhuǎn)速不穩(wěn)，也會產(chǎn)生振動，泵內(nèi)水流也隨之產(chǎn)生拉伸一壓縮運動，導(dǎo)致水泵的汽蝕。因此，電動機或柴油機應(yīng)保持穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，水泵機組應(yīng)安裝牢固，避免產(chǎn)生轉(zhuǎn)速不穩(wěn)和振動現(xiàn)象。
五、結(jié)語
水泵是給水排水工程中關(guān)鍵而重要的設(shè)備，汽蝕的發(fā)生直接影響其使用壽命的長短。避免水泵發(fā)生汽蝕除了在設(shè)計、安裝和運行中采取以上措施外，還應(yīng)該加強日常的管理，定期檢修，排除隱患。
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