化工軸流泵葉輪氣蝕防範措施

       化(huà)工軸流泵内流道中，當某處液體的壓強下降到等于或低于當時液溫下相應的汽化壓強時就會出現氣泡。煙氣脫硫泵價格,電廠脫硫泵廠家講述氣(qì)泡中主要是蒸汽，但由于(yú)水(shuǐ)中(zhōng)溶解有(yǒu)一定量的(de)氣(qì)體，所以氣(qì)泡中除了蒸汽(qì)外，還夾有少量氣體。這種氣泡随着水流流到高壓區時，蒸汽就(jiù)重新凝結成(chéng)水，氣泡逐漸變(biàn)形而(ér)破裂。氣泡在壁面附近(jìn)破(pò)裂時，産生(shēng)很大(dà)的沖擊力(lì)，可以達到幾百大氣壓，甚至幾千大氣壓，使管道的材料遭受破壞。氣泡形成、增長(zhǎng)，直到崩潰(kuì)破裂以至造成材料(liào)侵蝕的過程稱(chēng)為氣(qì)蝕(shí)。

一、為研(yán)究方便，根據觀測到(dào)的氣泡形态，把氣(qì)蝕分為以下(xià)四種(zhǒng)：

（1）移動氣蝕。是指由于單個瞬間氣泡(pào)或小的空穴所形成的氣蝕。這些氣泡在液體(tǐ)中形成，并随液體流動而增長、收縮，以至崩(bēng)潰。氣泡量多時，即呈雲霧狀。

（2）固定氣蝕。是指附着在繞(rào)流(liú)體固定邊界(jiè)上的氣穴所形成的(de)氣蝕(shí)。固定氣蝕的氣穴與液體有(yǒu)光滑的分(fèn)界面，分界面上往往可(kě)觀察到小(xiǎo)的移動氣泡(pào)。

（3）旋渦氣蝕。是指在旋渦産生的氣泡，旋渦處的速度大、壓力低，易使液(yè)體汽化(huà)産生氣泡。旋渦氣蝕可以是移動型的，也可以是(shì)固定型的。軸流(liú)泵(bèng)葉片端部會産生(shēng)這種氣蝕(shí)。

（4）振動氣蝕。是指液體中因連續(xù)高振(zhèn)幅、高頻率的壓力波所形(xíng)成的氣蝕。

     固壁振動(dòng)時(shí)，在液體中産生壓力脈動，振動達到一(yī)定強度後(hòu)，将使液體壓強(qiáng)下降到引起振動氣(qì)蝕(shí)。此(cǐ)時在液體和固壁交界處将産(chǎn)生氣泡。内燃機的氣缸套中可(kě)發生這種氣蝕，在(zài)泵中(zhōng)并不多(duō)見，但(dàn)人們利用這種類(lèi)型的氣蝕研(yán)制了磁緻振動伸縮儀，用(yòng)于研究材(cái)料抗氣蝕破壞的能力。

     離心泵内(nèi)的氣蝕噪聲與氣蝕發展的情況(kuàng)有關。泵内氣蝕(shí)初(chū)生時，由(yóu)于氣泡崩(bēng)潰時微細射流(liú)的沖(chòng)擊作用而(ér)産生噪(zào)聲(shēng)。随着氣蝕(shí)的發展，噪聲的分貝數也逐級增大，其值(zhí)在泵發生“斷裂”工況之前達到(dào)大。由于氣蝕的進(jìn)一步發展，液體中的氣泡增多而起到緩沖作用，所以(yǐ)噪聲在斷裂工況之前達到大後又很快降低，在斷裂工況時噪聲下降到小。一般來說，噪聲(shēng)大時，氣蝕(shí)對材料的破壞作用也(yě)強烈，因此，氣蝕噪聲和材料破壞強烈的情況發(fā)生在斷裂工況之前。

     離心泵葉輪中(zhōng)經常(cháng)觀測到移動氣蝕和固(gù)定氣蝕。發生氣蝕時，會産生噪聲和振動。氣泡崩(bēng)潰時，微細射流的高速沖擊将産生噪聲，在泵附近(jìn)還将感到振動。在小(xiǎo)型泵中，有(yǒu)時并不為人們所感知(zhī)，這(zhè)是因為周圍其他來源的噪聲把氣蝕噪(zào)聲掩(yǎn)蓋起來了。在抽水機站中(zhōng)，這種噪聲易于感知。因此，氣蝕噪聲的嚴重性往往取決于設備的情況，嚴重(zhòng)的氣蝕噪(zào)聲甚至像尖銳的呼嘯聲。

二、防止氣蝕的主要措施：

（1）正确确定水泵的安裝高程(chéng)。設計泵站時，應使裝置氣蝕餘量(liàng)大于水泵的允(yǔn)許氣蝕餘量，要充分考慮水泵裝置(zhì)可能遇到(dào)的各種工況，以便正(zhèng)确地确定水泵的安(ān)裝(zhuāng)高程。

（2）盡量減少吸水管路的水流損失。設計泵站時，可适當(dāng)增加吸水管直徑，縮短吸水管(guǎn)的長度，減(jiǎn)少管路附件，通流部分斷面變化率力求小(xiǎo)，提高管壁的光潔度。

（3）具有良好的進水條件。進水池内的水流要平穩均勻，不産生旋渦。進水流道設計要合理，使進入葉(yè)輪的(de)水流速度和壓力(lì)分布均勻，避免局(jú)部低壓區。

（4）調節工作點。在水泵運行過程(chéng)中，可采用調節水泵工作點的方法減輕氣蝕，對于離心泵可以适當減少流量，以減少△h（氣蝕餘量）或增(zēng)大(dà)Hs值（允許(xǔ)吸上真空(kōng)高度）。

（5）降低水泵的工(gōng)作轉速。降低水泵的工作轉速(sù)可以減輕(qīng)氣蝕現象的程度。

（6）塗環氧樹脂。在容(róng)易發生氣蝕的(de)部位塗一層環(huán)氧樹脂，可以提高葉輪表面的抗氣蝕性能，減輕葉輪表面被氣蝕(shí)破壞的程度。

消除了水泵的氣蝕現(xiàn)象，就(jiù)能在一定程度上減少水泵振(zhèn)動。

三、氣蝕的機理主要有以下幾個方面：

（1）氣蝕核子理(lǐ)論。從工程觀點而(ér)言，認為當液體中某處的壓強下降到等于或低于(yú)當時液(yè)溫下的汽化壓強時，就(jiù)會形(xíng)成氣泡，這就是氣(qì)蝕的初生。事實上，人們逐漸認識到，随着液體中所含雜質的增多或減少，初生氣蝕可以在高于或低于汽化壓強的條件下産生。所謂雜質，是指液體中含有的可溶和不可溶氣體，以(yǐ)及如灰塵之類的固體質點(diǎn)，其中(zhōng)以不可溶氣體對氣蝕初生的影響(xiǎng)大。不可溶氣體隐藏在水中雜質的微小縫隙中，形成微小的(de)氣泡，氣(qì)泡與液體間形成彎月形的交界面。當液體中壓強降低，微小氣(qì)泡的體積擴大到超過縫隙的容積時，就在升(shēng)力或流體動力的作用下與固體質點脫離而形成(chéng)所謂氣體核子(zǐ)。氣核的尺寸很小，隻有幾微米，肉眼是不(bú)易觀察到的。當液體中的壓強降低(dī)時，氣核就迅速生長成肉眼可見的氣泡。氣核較小時，液壓必須在低于汽化壓強時才能引(yǐn)起氣蝕，氣核較大時，則液體壓強大于汽化壓強時也可産生氣蝕。因(yīn)此，氣蝕(shí)初生的壓強并不固(gù)定，而是取(qǔ)決于(yú)液體(tǐ)中氣核的大小和數(shù)量。

（2）黏性的影響。液體的黏度将使氣泡增長(zhǎng)和崩潰的速度緩(huǎn)慢下來，即對黏性液體來說，增長和(hé)崩潰的時間(jiān)要比(bǐ)非黏性液體(tǐ)大得多。因此，如(rú)果液體的黏性很(hěn)大，而液體在壓強低于汽化壓強的負壓區停留的時間短，則由于(yú)氣泡的體積還來(lái)不及增(zēng)長到足以改變液流結構那樣大的尺寸，液流(liú)中的氣蝕現象就難以發生。事實上，泵的液體因黏性而改變(biàn)流體動(dòng)力學特性，而速度分(fèn)布的改變将可能加(jiā)大發(fā)生氣蝕的危險。

（3）表面張力的影響。氣(qì)泡表面把壓強分為氣泡外和氣泡内兩部分，氣泡外側為液體壓強，氣(qì)泡内部可設為汽化壓強。假定(dìng)氣泡(pào)是球形的，于是，在氣泡表面張力作用下的平衡關(guān)系如下：

由此可知，液體的(de)表面張力(lì)越大，氣泡增長(zhǎng)所需要的壓差Pv-P就(jiù)越大，而氣泡崩潰所需的壓差卻越小。這意味着表面張力(lì)加快了崩潰速度，這樣，氣泡崩(bēng)潰時的沖(chòng)擊力将随着表面張力的增大(dà)而增大。

     應該指出(chū)，隻有在氣泡的尺寸很小(xiǎo)時，表面張力(lì)的作用才是重(zhòng)要的，氣泡尺寸增大(dà)時，表面張力的影響(xiǎng)就可忽略不計。一般來說，表面張力将阻礙氣蝕的發生，而在氣蝕(shí)已發生的情況下，則(zé)促使氣蝕更急速完成。