離心泵的汽蝕現(xiàn)象分析及應(yīng)對措施
2021-09-14
1893年，人們確認(rèn)英國一臺驅(qū)逐艦螺旋槳的破壞是汽蝕的后果，這就是汽蝕現(xiàn)象的首次發(fā)現(xiàn)。液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生氣泡，把這種產(chǎn)生汽泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕能產(chǎn)生振動和噪音，降低泵的性能，破壞過流部件。因此，國際標(biāo)準(zhǔn)ISO9006規(guī)定離心泵在試驗(yàn)中應(yīng)進(jìn)行兩個(gè)方面的性能測試，一是水力性能測試，另一個(gè)就是汽蝕性能測試。汽蝕性能是反映離心泵產(chǎn)品性能好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。
1、當(dāng)泵的流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，液體撞擊葉片背面，最低壓力部位在葉片進(jìn)口靠近前蓋板的葉片正面上，如圖K1處。
2、當(dāng)泵的流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，液體在進(jìn)口撞擊葉片正面，最低壓力在葉片進(jìn)口處靠近前蓋板的葉片背面上，如圖K2處。
如液體壓力降低到汽化壓力或更低時(shí)，液體會汽化產(chǎn)生汽泡，還有原來溶于液體現(xiàn)因壓力降低而逸出的氣體。流到高壓區(qū)，迅速凝結(jié)，氣體重新溶人液體造成局部真空，四周液體質(zhì)點(diǎn)以極大速度沖來，互相撞擊，產(chǎn)生局部高達(dá)幾十MPa的壓力，引起噪音和振動。產(chǎn)生過程：低壓區(qū)→產(chǎn)生氣泡→高壓區(qū)→氣泡破裂→產(chǎn)生局部真空→水力沖擊→發(fā)生振動、噪音，部件產(chǎn)生麻點(diǎn)、蜂窩狀的破壞現(xiàn)象。
汽泡破滅區(qū)的金屬受高頻高壓液擊而發(fā)生疲勞破壞，氧氣借助汽泡凝結(jié)時(shí)的放熱，對金屬有化學(xué)腐蝕作用。在上述雙重作用下，葉輪外緣的葉片及蓋板、蝸殼或?qū)л喌忍帟a(chǎn)生麻點(diǎn)和蜂窩狀的破壞。
通常受汽蝕破壞的部位多在葉輪出口附近和排液室進(jìn)口附近，汽蝕初期，表現(xiàn)為金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而表面呈現(xiàn)溝槽狀、蜂窩狀、魚鱗狀；嚴(yán)重時(shí)可造成葉片穿孔甚至葉輪破裂、釀成嚴(yán)重事故，嚴(yán)重影響了泵的使用壽命。
