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離心泵產(chǎn)生汽蝕的原因


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  如果離心泵在工作中產(chǎn)生了噪音和振動,并伴隨著流量、揚程和效率的降低,有時甚至不能工作,當檢修這臺泵時,常常可以發(fā)現(xiàn)葉片入口邊靠前蓋板處和葉片進口邊附近有麻點或蜂窩狀破壞。在實際運行中,有很多離心泵是由于汽蝕所破壞的。
  離心泵汽蝕或汽蝕過程就是流動的液體產(chǎn)生氣泡并隨后發(fā)生破裂的過程。當流體的絕對速度增加,由于流體的靜壓力下降,對于一定溫度下流體的某些特定質(zhì)點來說,雖無熱量自外部輸入,但它們已達到了汽化壓力,使得質(zhì)點汽化,并產(chǎn)生汽泡。沿著流道,如果流體的靜壓力隨之再次升高,大于汽化壓力,汽泡就會迅速破裂,產(chǎn)生巨大的屬于內(nèi)向爆炸性質(zhì)的冷凝沖擊。若汽泡破裂不是發(fā)生在流動液體時,而是發(fā)生在導流組件的壁面處,則汽蝕會導致壁面材料受到浸蝕。
  當離心泵在汽蝕狀況下操作時,即使沒有發(fā)生壁面材料的浸蝕,也會發(fā)現(xiàn)此時離心泵的噪聲增大,振動加劇,效率下降,以及揚程降低。 
  裝置汽蝕余量:又稱為有效的汽蝕余量。裝置汽蝕余量是由于吸入裝置提供的,在離心泵進口處單位重量液體具有超過汽化壓和水頭的富余能量。國外稱此為有效的凈正吸頭,即泵進口處(位置水頭為零)液體具有全水頭減去汽化壓和水頭凈剩的值,用NPSHa表示。它的大小與裝置參數(shù)跟液體性質(zhì)有關(guān)。因為吸入裝置的水力損失和流量的平方成正比,所以NPSHa隨流量增加而減小。NPSHa-Q是下降的曲線。
  離心泵汽蝕余量(NPSHr)和泵內(nèi)流動情況有關(guān),是由離心泵本身決定的平衡泵進口部分的壓力降,也就是為了保證泵不發(fā)生汽蝕,要求在泵進口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量。國外稱此為必需的凈正吸頭。泵汽蝕余量的物理意義表示液體在泵進口部分壓力下降的程度。所謂必需的凈正吸頭,是指要求吸入裝置必須提供這么大的凈正吸頭,方能補償壓力下降,保證泵不發(fā)生汽蝕。 
  多級離心泵汽蝕余量與裝置參數(shù)無關(guān),只與泵進口部分的運動參數(shù)有關(guān)。運動參數(shù)在一定轉(zhuǎn)速和流量下是由幾何參數(shù)決定的。這就是說NPSHr是由泵本身(吸水室和葉輪進口部分的幾何參數(shù))決定的。對既定的泵,不論何種液體(除粘性很大,。影響速度分布外),在一定轉(zhuǎn)速和流量下流過泵進口,因速度大小相同故均有相同的壓力降,NPSHr相同。所以NPSHr和液體的性質(zhì)無關(guān)(不考慮熱力學因素)。NPSHr越小,表示壓力越小,要求裝置必須提供的NPSHa小,因而泵的抗汽蝕性能越好。
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