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離心泵汽蝕危害及解決方法

汽蝕是離心泵運行過程中較常見的問題,會引起泵振動和噪音的增加、性能的下降和造成零部件的嚴重損壞。
一.汽蝕的危害
1.性能下降、管路損壞
汽蝕會導致泵的性能明顯降低。通常對于化工離心泵來說,當入口壓力降低到某種程度時,其性能會急劇下降,該現象也叫汽蝕斷裂。汽蝕也會使流體內部出現不穩定性,這些不穩定性會導致流量和壓力的振蕩,在振動的助推下,可能會引起泵及其進出口管路損壞。
2.嚴重損傷化工離心泵的過流部件
汽蝕會導致零部件表面的破壞,汽泡破裂時周圍液體產生極高的沖擊壓力(壓力峰值)可達49 MPa,當這種汽蝕液力強度大于材料抵抗這種沖擊能力時,就會導致局部的壁面材料疲勞失效和表面材料脫落,汽蝕發生的同時伴隨化學腐蝕和電化學腐蝕。汽蝕初期材料的腐蝕及塑性變形產生的凹坑尺寸約10 μm~50 μm,特別是一些耐蝕性較差的材料在長期汽蝕作用下會出現馬蜂窩狀結構。
一. 改善汽蝕性能的常用措施
1.改進化工泵的吸入口設計
通過對葉輪的修磨,增大過流面積;
增大葉輪蓋板進口段的曲率半徑,減小液流急劇加速與降壓;
適當減少葉片進口的厚度,并將葉片進口修圓(打磨葉片頭部,削尖,以減少進口沖擊損失,降低進口沖角的敏感性,必需汽蝕余量可以下降0.5米左右),使其接近流線形,也可以減少繞流葉片頭部的加速與降壓;
提高葉輪和葉片進口部分表面光潔度以減小阻力損失;
將葉片進口邊向葉輪進口延伸,使液流提前接受做功,提高壓力。
2.增加前置誘導輪
使液流在前置誘導輪中提前做功,以提高液流壓力(該方案需要改變結構、需重新校核各種設計參數)。
3.采用雙吸葉輪
增加葉輪進口面積、降低進口液體流速(流速降低,壓力增加)。
4.采用稍大的正沖角
以增大葉片進口角,減小葉片進口處的彎曲,減小葉片阻塞,從而增大進口面積;
改善大流量下的工作條件,以減少流動損失。但正沖角不宜過大,否則影響效率。