化工軸流(liú)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(xiàng)應的汽化壓強時就會出現氣泡。煙氣脫硫泵價(jià)格,電廠脫硫泵廠家講述氣泡中主要是蒸汽,但由于(yú)水中溶解有一定量的氣體,所以氣泡中除了蒸汽外,還夾有少量氣體。這種氣泡随着水流流到高壓區時,蒸汽(qì)就重新凝結成水,氣泡逐漸變形而(ér)破裂。氣泡在壁面附近破(pò)裂時,産生(shēng)很大的沖擊力,可以(yǐ)達到(dào)幾百大氣(qì)壓,甚至幾千大氣壓,使管道的材料(liào)遭受破壞。氣泡形成、增長(zhǎng),直到崩潰(kuì)破裂以至造成材料侵蝕的過程稱為氣蝕。
一、為研究方(fāng)便,根據觀(guān)測到的氣泡形态,把氣(qì)蝕分為以下四種:
(1)移動氣蝕。是指(zhǐ)由于單個瞬間氣泡或小的空穴(xué)所(suǒ)形成的氣蝕。這些氣(qì)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(jí)呈雲霧狀。
(2)固定氣(qì)蝕。是指附着在繞(rào)流體固定(dìng)邊界(jiè)上的氣穴所形成的氣蝕。固定氣蝕的氣穴與(yǔ)液體有光滑的分界面,分界面上往往(wǎng)可觀察(chá)到小的移動氣泡。
(3)旋(xuán)渦氣(qì)蝕(shí)。是指在(zài)旋渦産生的氣泡,旋渦處的速度大、壓力低,易使液體(tǐ)汽化(huà)産生氣泡。旋渦氣蝕可以是移動型的,也可以是固定型的。軸流(liú)泵葉片端部會産生(shēng)這種氣蝕。
(4)振動氣蝕。是指液體中因連續高振幅、高頻率的壓力波(bō)所形成的氣蝕(shí)。
固壁振動時,在液體中産生壓力脈動,振動達到一定強(qiáng)度後(hòu),将使液體壓強下降到引起振動氣蝕。此時在液體和固壁交界處(chù)将産(chǎn)生氣泡。内(nèi)燃機的氣缸套中可(kě)發生這種氣蝕,在泵(bèng)中并不多見,但人們利用這種類型的氣蝕研制了磁(cí)緻振動伸縮儀,用(yòng)于研究材料抗氣蝕(shí)破壞的能(néng)力。
離心泵内的氣蝕噪(zào)聲與氣蝕發展的(de)情況(kuàng)有關。泵内氣蝕(shí)初生時,由于氣泡崩潰時微細射流的沖擊作用而産生噪聲。随着氣蝕的發展,噪聲(shēng)的(de)分貝數也逐級增大,其值在泵發生“斷裂”工況之前達到大。由于氣蝕的進一步發展,液體中的氣泡增多而起到(dào)緩沖作用,所以(yǐ)噪聲在斷裂工況(kuàng)之前達到大後又(yòu)很快降低,在斷裂工況時噪聲下降到小。一般來說,噪聲大時,氣蝕對材料的破壞作用也強(qiáng)烈,因此(cǐ),氣(qì)蝕噪聲和材料(liào)破壞強(qiáng)烈的情(qíng)況發生在斷裂工況之前。
離心泵葉輪中經常觀測到移動氣(qì)蝕和固定氣蝕。發生氣蝕時,會産生噪聲和振動。氣泡崩潰時,微細射流的高速沖擊将産生噪聲,在泵附近還将感到振動。在小(xiǎo)型泵中,有時并不為人們所感知,這是因為周圍其他來源的噪聲把氣蝕噪(zào)聲掩蓋起來了。在抽水機(jī)站(zhàn)中,這種噪聲易于感知。因此,氣蝕噪聲(shēng)的嚴重性往往取(qǔ)決于設備的情況(kuàng),嚴重的氣蝕噪(zào)聲甚至像尖銳的呼嘯聲。
(1)正确确定水泵的安裝高程。設計泵站時,應使裝置氣蝕餘量大于水泵的允(yǔn)許氣蝕餘(yú)量,要充分考慮水泵裝置可能遇到(dào)的各種(zhǒng)工況,以便(biàn)正确地(dì)确定水泵的安裝高(gāo)程。
(2)盡量減少吸水管路的水流損失。設計泵站(zhàn)時,可适當(dāng)增加吸水管直徑,縮短吸水管的長度,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(jié)度。
(3)具有良好(hǎo)的進水條件。進水池内(nèi)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(lún)的(de)水流速度(dù)和壓(yā)力分布均勻,避免局部低壓區。
(4)調節工作點。在水泵運行過程中,可采用調(diào)節水(shuǐ)泵工作點的方法(fǎ)減輕氣蝕,對(duì)于離心泵可(kě)以适當減少流量,以減少△h(氣蝕餘量)或增(zēng)大Hs值(允許吸上真空高度(dù))。
(5)降低水泵的工(gōng)作轉速(sù)。降低水泵的(de)工作轉速可以減輕氣蝕現象的程度。
(6)塗(tú)環氧(yǎng)樹脂。在容易發生氣蝕的部位塗一層環氧樹脂,可以提高葉輪表(biǎo)面的抗氣蝕性能,減(jiǎn)輕葉輪(lún)表面被氣蝕(shí)破壞的程度。
消(xiāo)除了水泵的氣蝕現象,就能在一定程度上減少水泵振(zhèn)動。
(1)氣蝕核子理論。從工(gōng)程觀點而(ér)言,認為當(dāng)液體中(zhōng)某處的壓強下降(jiàng)到等于或低于當時液溫下的汽化壓強時,就會形成氣泡,這就是氣蝕的初(chū)生。事實上,人(rén)們逐漸認識到,随(suí)着液體中(zhōng)所含雜質的增多或減少(shǎo),初生氣蝕(shí)可以(yǐ)在高于或(huò)低于汽化(huà)壓強的條件下産(chǎn)生。所謂雜質,是指液體中含有的(de)可溶和不可溶氣體,以(yǐ)及如灰塵之類的固體質點,其中(zhōng)以不可溶氣體對氣蝕初生(shēng)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(chéng)微小的氣泡,氣泡與液體間形成彎月(yuè)形的交界面。當液體中壓強降(jiàng)低,微小氣泡的體積(jī)擴大到超過縫隙(xì)的容積時,就在升(shēng)力或(huò)流體動力的作用下與固體質(zhì)點脫離而形成(chéng)所謂氣體核子(zǐ)。氣核(hé)的尺寸很小,隻(zhī)有幾微米(mǐ),肉眼是不(bú)易觀察到的。當液體(tǐ)中的壓強降低時,氣核(hé)就迅速生長成肉眼可見的(de)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(jiào)大時,則液體壓強大于汽化壓強時也可(kě)産生氣蝕。因此,氣蝕初生(shēng)的壓強并不固定,而是取決于液(yè)體中氣核的大小和數(shù)量。
(2)黏性的影響。液體(tǐ)的黏度将使氣泡增長和崩潰的速度(dù)緩慢下來,即對黏性液體來說,增(zēng)長和崩潰(kuì)的時間要比非黏性(xìng)液體(tǐ)大得多。因此,如果液體的黏性很大(dà),而液體在壓強低于汽化壓強的負(fù)壓區停留(liú)的時間短,則由(yóu)于氣泡的體積還來不及增長到足以改變液流結(jié)構那樣大的尺寸,液流中的氣蝕現(xiàn)象就難以發生。事實上,泵的液體因黏性而改變流體動(dòng)力學特性,而速度分布(bù)的改變(biàn)将可(kě)能加(jiā)大發(fā)生氣蝕的危險(xiǎn)。
(3)表面張(zhāng)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(bù)可設為汽化壓強。假定(dìng)氣泡是球形的,于是,在氣泡表面張力作用下的平衡關系如下:
由此可知,液(yè)體的表面張力越大,氣泡增長所需要(yào)的壓差Pv-P就越大,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,氣泡崩潰時的沖(chòng)擊力将随着表面張力的增大而增大。