1 水泵的汽蚀现象与危害 1
1 汽蚀形成的过程和表现 离心泵叶轮入口处是泵内压力最低的地方,当此处的压力等于或低于工作温度下被输出液体的饱和蒸汽压时,液体就会沸腾汽化,产生大量汽泡
同时原来溶于液体中的气体也将析出
这些汽泡随液体流到叶轮内压力较高处重新凝结,在凝结过程中,由于体积急剧缩小,四周的液体以极大的速度冲向这个凝结空间,使泵内造成冲击振动和噪音
在压力很大(可达到 10~100MPa),频率很高的液体质点连续冲击下,金属表面逐渐因疲劳而破坏,这种破坏称为剥蚀
P4201 循环水泵叶轮的汽蚀主要集中在叶片入口部位,汽蚀形状呈现连续分布的坑状,且有密集的蜂窝状,有的部位已被破坏穿孔甚至缺失,叶轮报废只能更换
2 汽蚀的危害 汽蚀会改变泵内水流状态,造成流动阻力增加,产生噪音和振动,缩短叶轮使用寿命,而且会使泵的性能下降
1 产生噪声和振动 泵发生汽蚀时,大量汽泡在高压区连续发生骤然破裂,微细射流的高速冲击形成了噪声,汽泡破裂时的冲击力将使泵组产生很大振动
而 P4201 这台循环泵在 2008 年 6 月至 11月的试车过程及往后的运行中,噪声极大,振动一直超标,虽然经过多次检修
一直未得到改善
2 对流道的材料造成破坏 当汽泡随液体流到叶轮内压力较高处时,汽泡受压后内部压强升高,破碎时形成微细射流(速度可达 130m/s,压强可达 100MPa)
流道金属表面在高频高压的微细射流作用下发生疲劳破坏,严重时呈现蜂窝状的空洞
另外,微细射流造成的冲击还会形成 200℃以上的高温,使流道金属出现电解现象而产生强烈的化学腐蚀
2 产生汽蚀的条件与评价方法 2
1 泵产生汽蚀的条件 在泵系统中通常用汽蚀余量(NPSH)表示泵汽蚀性能的好坏,汽蚀余量又分为装置汽蚀余量(NPSHa)和泵汽蚀余量(NPSHr),它们是两个性质不相同的参数