化工軸流(liú)泵葉輪氣蝕防範措施

       化工軸(zhóu)流泵内(nèi)流道中(zhōng)，當(dāng)某處液體的(de)壓強下(xià)降到等(děng)于或低于當時(shí)液溫下(xià)相(xiàng)應的(de)汽化壓強時就(jiù)會出現氣(qì)泡。煙(yān)氣脫硫泵價(jià)格,電廠脫硫泵廠(chǎng)家講述氣泡中主要(yào)是蒸(zhēng)汽，但由于水中溶解(jiě)有一定量的氣(qì)體，所(suǒ)以氣泡中(zhōng)除了蒸汽外，還(hái)夾有(yǒu)少量氣體(tǐ)。這種(zhǒng)氣(qì)泡随着(zhe)水流流到高壓區時，蒸汽(qì)就重(zhòng)新凝(níng)結成水，氣泡逐(zhú)漸變形而破(pò)裂。氣泡在壁面附(fù)近(jìn)破裂時(shí)，産生很大(dà)的沖(chòng)擊力(lì)，可以達到(dào)幾百大氣壓，甚(shèn)至幾千大氣壓(yā)，使管(guǎn)道的(de)材(cái)料(liào)遭受破(pò)壞。氣泡形成、增(zēng)長(zhǎng)，直到(dào)崩潰破裂以至(zhì)造成材(cái)料侵蝕(shí)的過(guò)程稱(chēng)為(wéi)氣蝕。

一、為(wéi)研究方便，根(gēn)據觀測到(dào)的氣(qì)泡形(xíng)态，把(bǎ)氣蝕(shí)分(fèn)為以下(xià)四種：

（1）移動氣(qì)蝕(shí)。是指由于單個瞬間(jiān)氣(qì)泡或小(xiǎo)的空(kōng)穴(xué)所形成(chéng)的氣(qì)蝕。這些氣泡在(zài)液體(tǐ)中(zhōng)形成，并随液體流動而增(zēng)長、收縮(suō)，以至(zhì)崩潰(kuì)。氣泡(pào)量多時，即呈雲(yún)霧狀。

（2）固定氣蝕(shí)。是指附着在繞(rào)流體固(gù)定(dìng)邊界上的氣穴所形(xíng)成(chéng)的氣蝕。固定(dìng)氣蝕(shí)的(de)氣穴與(yǔ)液體有光滑的分界(jiè)面(miàn)，分界面(miàn)上往往可觀察到小(xiǎo)的移動氣(qì)泡。

（3）旋渦氣蝕。是指在旋渦(wō)産生(shēng)的氣泡(pào)，旋(xuán)渦處的速度大(dà)、壓力(lì)低，易(yì)使液(yè)體汽(qì)化産(chǎn)生氣泡(pào)。旋(xuán)渦氣(qì)蝕可(kě)以是(shì)移動型(xíng)的，也可(kě)以是固定(dìng)型的。軸流泵葉片端(duān)部會産生這種(zhǒng)氣蝕。

（4）振動(dòng)氣蝕。是指(zhǐ)液體中因連續高振幅、高(gāo)頻(pín)率的壓力波(bō)所形(xíng)成(chéng)的氣蝕(shí)。

     固壁(bì)振動時，在(zài)液體中(zhōng)産(chǎn)生壓力脈動，振(zhèn)動達(dá)到一定強度後(hòu)，将使液體壓(yā)強下降到引(yǐn)起振(zhèn)動氣蝕(shí)。此(cǐ)時在(zài)液體(tǐ)和(hé)固(gù)壁交(jiāo)界處将産生氣(qì)泡。内燃(rán)機的氣(qì)缸套(tào)中可(kě)發生這種氣蝕，在泵(bèng)中并不多見，但(dàn)人們利用(yòng)這種(zhǒng)類型(xíng)的氣蝕研(yán)制了(le)磁緻振動伸縮(suō)儀，用于研究材(cái)料(liào)抗氣蝕(shí)破壞的能力。

     離(lí)心泵(bèng)内的氣(qì)蝕噪聲(shēng)與氣蝕發展的情況有關。泵内(nèi)氣蝕初生時，由于氣泡崩(bēng)潰時微細射(shè)流的沖(chòng)擊作用而産生噪聲。随着(zhe)氣蝕(shí)的發展，噪(zào)聲的分貝(bèi)數也逐級增大，其值(zhí)在泵發生(shēng)“斷裂(liè)”工況之(zhī)前達到大。由于(yú)氣蝕的(de)進(jìn)一(yī)步發展，液(yè)體中的氣泡增多而起到(dào)緩沖作用，所以噪聲(shēng)在斷(duàn)裂工況之(zhī)前達(dá)到大後又(yòu)很快(kuài)降低(dī)，在斷裂工況(kuàng)時噪聲下降到小。一般來說(shuō)，噪聲大時(shí)，氣蝕(shí)對材料的(de)破壞作用也(yě)強(qiáng)烈，因(yīn)此，氣蝕噪聲和材(cái)料(liào)破壞強烈的(de)情況發(fā)生在斷裂工況(kuàng)之前(qián)。

     離心泵葉輪中經(jīng)常(cháng)觀測(cè)到移動氣蝕和固定氣蝕(shí)。發生氣蝕時(shí)，會(huì)産生(shēng)噪聲和(hé)振(zhèn)動。氣泡崩潰時(shí)，微細(xì)射流的高(gāo)速沖擊将(jiāng)産(chǎn)生噪聲(shēng)，在泵附近還将感到(dào)振動。在小(xiǎo)型泵中，有(yǒu)時并(bìng)不為人(rén)們所感(gǎn)知，這(zhè)是因為周圍其他來源的(de)噪聲把(bǎ)氣(qì)蝕噪(zào)聲掩蓋(gài)起(qǐ)來了。在抽水機(jī)站中，這種(zhǒng)噪聲易于(yú)感知。因此，氣蝕(shí)噪聲(shēng)的嚴重性(xìng)往往取決(jué)于設(shè)備的情況，嚴重的氣蝕噪聲甚(shèn)至像尖銳的呼(hū)嘯聲。

二(èr)、防(fáng)止氣(qì)蝕的(de)主要措施(shī)：

（1）正确确定(dìng)水泵(bèng)的安裝高(gāo)程。設(shè)計泵站時(shí)，應使(shǐ)裝置氣蝕(shí)餘量(liàng)大于(yú)水泵(bèng)的允(yǔn)許氣蝕餘量，要(yào)充分考慮(lǜ)水泵(bèng)裝置可能遇到(dào)的各種工況(kuàng)，以便正(zhèng)确地(dì)确定(dìng)水泵(bèng)的(de)安(ān)裝高程。

（2）盡量減(jiǎn)少吸(xī)水管(guǎn)路的水流(liú)損失(shī)。設計泵站(zhàn)時，可适當(dāng)增加(jiā)吸水管(guǎn)直(zhí)徑，縮短吸(xī)水管(guǎn)的長(zhǎng)度，減(jiǎn)少管(guǎn)路附(fù)件，通(tōng)流部分斷(duàn)面變(biàn)化率力求(qiú)小，提高(gāo)管(guǎn)壁的(de)光潔(jié)度(dù)。

（3）具有良(liáng)好(hǎo)的(de)進水條件(jiàn)。進水池内(nèi)的水(shuǐ)流要平穩均勻(yún)，不産(chǎn)生旋渦。進(jìn)水流道設(shè)計要合理，使進入葉(yè)輪的水流速度(dù)和壓力(lì)分布均(jun1)勻，避免局部低(dī)壓區(qū)。

（4）調(diào)節工作(zuò)點。在(zài)水泵(bèng)運行過程(chéng)中，可采用(yòng)調節水(shuǐ)泵工作點的(de)方(fāng)法減輕(qīng)氣蝕(shí)，對于離心(xīn)泵可以(yǐ)适當減(jiǎn)少流量，以減少(shǎo)△h（氣蝕餘量(liàng)）或增(zēng)大hs值（允(yǔn)許(xǔ)吸上真空(kōng)高度）。

（5）降低(dī)水泵的工(gōng)作轉(zhuǎn)速。降低水(shuǐ)泵(bèng)的(de)工作轉(zhuǎn)速(sù)可以減輕氣蝕現象(xiàng)的程度。

（6）塗(tú)環氧樹(shù)脂。在容易發(fā)生氣蝕的部位(wèi)塗一層環(huán)氧樹(shù)脂，可以提(tí)高葉(yè)輪表(biǎo)面的抗氣(qì)蝕(shí)性能，減輕葉(yè)輪表面被氣蝕(shí)破壞的程度。

消(xiāo)除了(le)水(shuǐ)泵(bèng)的氣(qì)蝕現(xiàn)象，就(jiù)能在(zài)一定程度上減(jiǎn)少水泵振(zhèn)動。

三(sān)、氣蝕的機(jī)理主(zhǔ)要有以(yǐ)下(xià)幾個(gè)方面(miàn)：

（1）氣蝕(shí)核子(zǐ)理論。從工(gōng)程觀(guān)點而言，認為當液體中(zhōng)某(mǒu)處的壓強下降到等于或(huò)低于當時(shí)液溫(wēn)下的汽化(huà)壓強時，就會形(xíng)成氣泡，這(zhè)就是(shì)氣蝕的初生。事(shì)實上(shàng)，人們逐漸(jiàn)認(rèn)識到，随着液(yè)體中所含雜質(zhì)的增多或(huò)減少，初生氣蝕可以在高于或低于(yú)汽化(huà)壓強(qiáng)的條(tiáo)件下(xià)産生。所(suǒ)謂(wèi)雜質，是指(zhǐ)液體中含有的(de)可溶和不可溶氣體(tǐ)，以及如灰塵之(zhī)類的固體質點(diǎn)，其中以不(bú)可溶(róng)氣體(tǐ)對氣蝕初(chū)生的影(yǐng)響(xiǎng)大。不可(kě)溶氣體(tǐ)隐藏(cáng)在水中雜質的(de)微小(xiǎo)縫(féng)隙中，形(xíng)成微(wēi)小的氣泡，氣泡(pào)與液(yè)體間(jiān)形(xíng)成彎月形的(de)交界面。當(dāng)液體(tǐ)中壓強降(jiàng)低，微(wēi)小氣泡的體積(jī)擴大到超過縫隙(xì)的(de)容積時，就(jiù)在升力或流體(tǐ)動力的(de)作(zuò)用下(xià)與固體質點脫(tuō)離而形成(chéng)所謂(wèi)氣(qì)體核子。氣核(hé)的尺寸很小，隻(zhī)有幾(jǐ)微米(mǐ)，肉眼(yǎn)是不(bú)易觀察到(dào)的。當液體中的壓強降低時，氣(qì)核就迅(xùn)速生長成肉(ròu)眼可(kě)見的(de)氣泡。氣(qì)核較小時，液(yè)壓必須在(zài)低于汽化壓強時才能引起氣(qì)蝕，氣(qì)核較(jiào)大時(shí)，則液體壓強大(dà)于汽化(huà)壓強時(shí)也可(kě)産生氣蝕(shí)。因此，氣(qì)蝕初(chū)生的壓強并不固(gù)定，而是取決于(yú)液體(tǐ)中氣核的(de)大小和數(shù)量。

（2）黏(nián)性的影響。液體(tǐ)的黏(nián)度将(jiāng)使氣(qì)泡增長(zhǎng)和崩潰(kuì)的速度緩慢下(xià)來，即(jí)對黏性液(yè)體來說，增(zēng)長和(hé)崩潰的(de)時(shí)間要(yào)比非黏(nián)性液體大得(dé)多。因此，如(rú)果液(yè)體(tǐ)的黏性(xìng)很大(dà)，而液體在(zài)壓強低于(yú)汽化(huà)壓強(qiáng)的負(fù)壓區停留的時(shí)間短，則由(yóu)于氣(qì)泡的(de)體積還來不及增長(zhǎng)到足以改(gǎi)變液流結構那(nà)樣大(dà)的尺寸，液(yè)流中的氣(qì)蝕現(xiàn)象就難以發生(shēng)。事實上，泵(bèng)的液體因黏性而改(gǎi)變流(liú)體動力學(xué)特性，而速度分(fèn)布的改(gǎi)變(biàn)将可能加大發生氣(qì)蝕的危險。

（3）表面(miàn)張力(lì)的(de)影響。氣(qì)泡(pào)表面把壓強(qiáng)分為(wéi)氣泡外和(hé)氣泡(pào)内兩(liǎng)部分，氣泡外(wài)側為液體壓強，氣(qì)泡内部可設為汽化(huà)壓強。假定氣泡(pào)是球形(xíng)的(de)，于是，在氣泡表(biǎo)面張(zhāng)力作用下的平(píng)衡關系如下：

由(yóu)此可(kě)知，液體的表面張力(lì)越大，氣泡增長所需(xū)要的壓差pv-p就越(yuè)大(dà)，而氣(qì)泡崩潰(kuì)所需(xū)的壓差卻越小。這意味着(zhe)表面(miàn)張(zhāng)力加快了崩潰(kuì)速度，這(zhè)樣，氣(qì)泡崩潰時(shí)的沖擊力(lì)将(jiāng)随(suí)着表面張力的(de)增大而(ér)增(zēng)大。

     應該指出，隻有在(zài)氣(qì)泡(pào)的尺(chǐ)寸很(hěn)小時，表面(miàn)張力(lì)的作用才(cái)是重(zhòng)要的，氣泡(pào)尺寸增大時，表面張(zhāng)力(lì)的影響就可(kě)忽略不(bú)計。一般來說，表面張力将阻礙氣蝕的(de)發生(shēng)，而在氣蝕(shí)已發生的情況(kuàng)下，則促(cù)使氣蝕更急速完(wán)成。