化工軸流泵葉輪氣(qì)蝕防範措施

       化(huà)工軸(zhóu)流泵(bèng)内流(liú)道中，當某處液(yè)體的壓強下降(jiàng)到等(děng)于或低于(yú)當時液溫下相(xiàng)應的(de)汽(qì)化壓(yā)強時就會出現氣(qì)泡。煙(yān)氣脫硫泵(bèng)價格,電廠(chǎng)脫硫(liú)泵廠家講(jiǎng)述氣(qì)泡中主要是(shì)蒸汽，但(dàn)由于水中(zhōng)溶解有一定量(liàng)的氣體，所以氣(qì)泡中除了(le)蒸汽(qì)外，還(hái)夾有(yǒu)少(shǎo)量(liàng)氣體(tǐ)。這種氣泡随着水(shuǐ)流流到(dào)高壓區時(shí)，蒸汽(qì)就重新凝(níng)結成(chéng)水，氣泡逐漸變(biàn)形而破(pò)裂。氣泡(pào)在壁面(miàn)附近破裂時，産生很大(dà)的沖(chòng)擊(jī)力，可以(yǐ)達到幾百(bǎi)大氣(qì)壓，甚至幾(jǐ)千大氣壓，使(shǐ)管道的(de)材料(liào)遭受破壞(huài)。氣泡形成、增長(zhǎng)，直到崩(bēng)潰破裂以至(zhì)造成材料(liào)侵蝕(shí)的(de)過(guò)程稱為氣蝕。

一、為研(yán)究方便，根(gēn)據觀(guān)測到(dào)的氣(qì)泡形态，把氣(qì)蝕(shí)分為(wéi)以下四(sì)種：

（1）移動(dòng)氣蝕(shí)。是指(zhǐ)由于單個(gè)瞬間氣泡(pào)或小的空穴(xué)所(suǒ)形成的(de)氣蝕。這(zhè)些氣泡在(zài)液體中形成，并随液(yè)體流動而增長(zhǎng)、收縮(suō)，以至崩潰(kuì)。氣泡(pào)量多(duō)時，即(jí)呈雲霧(wù)狀。

（2）固定(dìng)氣蝕。是指附着(zhe)在繞流體固定(dìng)邊界上的氣穴(xué)所形成的(de)氣蝕(shí)。固定氣蝕(shí)的氣(qì)穴與(yǔ)液體有光(guāng)滑的分界(jiè)面，分(fèn)界面上往往可(kě)觀察到小的移動氣(qì)泡。

（3）旋渦氣(qì)蝕。是指在旋渦産(chǎn)生的氣泡，旋(xuán)渦處的速度(dù)大、壓力(lì)低，易(yì)使液(yè)體汽化産(chǎn)生氣(qì)泡。旋(xuán)渦氣蝕可(kě)以是移動型的(de)，也可(kě)以是(shì)固定(dìng)型的(de)。軸流(liú)泵葉片端部會産生(shēng)這種(zhǒng)氣蝕。

（4）振動氣蝕(shí)。是指(zhǐ)液體(tǐ)中因連續高振(zhèn)幅、高(gāo)頻率的壓(yā)力波所(suǒ)形(xíng)成的氣蝕。

     固壁(bì)振動(dòng)時，在液體中産(chǎn)生壓力(lì)脈動，振(zhèn)動達到一(yī)定強(qiáng)度後(hòu)，将使(shǐ)液體壓強下降到引(yǐn)起振動氣蝕。此(cǐ)時在液體和(hé)固壁交界處(chù)将産(chǎn)生氣(qì)泡(pào)。内(nèi)燃機(jī)的氣缸套中可(kě)發生這種氣蝕(shí)，在泵(bèng)中并不多(duō)見，但人們(men)利用這種類型的氣(qì)蝕研(yán)制了磁緻振動伸縮(suō)儀，用(yòng)于研究材料抗(kàng)氣蝕破壞的能(néng)力。

     離心(xīn)泵内的(de)氣蝕(shí)噪聲與氣(qì)蝕發展的(de)情況(kuàng)有關(guān)。泵内氣蝕(shí)初生(shēng)時(shí)，由(yóu)于氣泡崩(bēng)潰(kuì)時(shí)微細(xì)射流(liú)的沖擊作(zuò)用而産生(shēng)噪聲(shēng)。随着氣蝕的發(fā)展，噪聲的(de)分貝(bèi)數也逐級增大，其值(zhí)在泵(bèng)發生(shēng)“斷裂”工況之前(qián)達到(dào)大。由于氣(qì)蝕的進一步發(fā)展，液(yè)體中的氣(qì)泡增(zēng)多而(ér)起到緩沖作用，所以(yǐ)噪聲(shēng)在斷裂工(gōng)況之(zhī)前(qián)達(dá)到大(dà)後又很快降低，在斷(duàn)裂(liè)工況時(shí)噪聲下降到小(xiǎo)。一般來(lái)說，噪聲(shēng)大時，氣蝕(shí)對材(cái)料的破(pò)壞作用(yòng)也強烈，因此，氣(qì)蝕噪(zào)聲和材料(liào)破壞強烈的情況發(fā)生在斷裂工況之前(qián)。

     離心(xīn)泵葉輪(lún)中經常觀測到移(yí)動氣(qì)蝕和(hé)固定氣蝕。發生氣蝕(shí)時，會(huì)産生(shēng)噪(zào)聲和振(zhèn)動。氣泡崩潰時(shí)，微細射流的高(gāo)速沖擊将(jiāng)産生(shēng)噪聲(shēng)，在泵附近(jìn)還将感到振動(dòng)。在小型泵(bèng)中，有(yǒu)時并不為(wéi)人們所感(gǎn)知，這是因(yīn)為周(zhōu)圍(wéi)其(qí)他來源的(de)噪聲把氣(qì)蝕噪聲掩(yǎn)蓋起(qǐ)來了(le)。在抽(chōu)水機(jī)站中，這(zhè)種(zhǒng)噪聲易于(yú)感知(zhī)。因此，氣蝕噪(zào)聲的嚴(yán)重性(xìng)往(wǎng)往取決(jué)于(yú)設(shè)備的(de)情況(kuàng)，嚴重的氣(qì)蝕噪聲甚至像尖銳(ruì)的呼(hū)嘯(xiào)聲。

二、防(fáng)止氣蝕的主要(yào)措施(shī)：

（1）正(zhèng)确确定(dìng)水泵的(de)安裝(zhuāng)高(gāo)程。設(shè)計泵站時(shí)，應使裝置(zhì)氣蝕餘量(liàng)大于水泵(bèng)的允(yǔn)許氣(qì)蝕餘量，要充分(fèn)考慮(lǜ)水泵裝(zhuāng)置(zhì)可能(néng)遇到的各種工(gōng)況，以(yǐ)便正确地确定(dìng)水泵的安(ān)裝高程。

（2）盡(jìn)量減少吸水(shuǐ)管(guǎn)路的(de)水流損失。設計泵站(zhàn)時，可适當(dāng)增(zēng)加吸水(shuǐ)管直(zhí)徑，縮短吸水管的長度(dù)，減(jiǎn)少管(guǎn)路附件，通流部(bù)分斷(duàn)面變(biàn)化率(lǜ)力(lì)求(qiú)小，提高管(guǎn)壁的光潔(jié)度。

（3）具有良好的進水(shuǐ)條件。進(jìn)水池内(nèi)的水(shuǐ)流要(yào)平穩(wěn)均勻，不産(chǎn)生旋(xuán)渦。進(jìn)水流(liú)道設(shè)計要(yào)合(hé)理，使進(jìn)入葉輪(lún)的水流(liú)速度(dù)和壓力分(fèn)布均(jun1)勻，避免局(jú)部低壓(yā)區。

（4）調節(jiē)工作(zuò)點。在(zài)水泵(bèng)運行過程中，可采用(yòng)調節(jiē)水泵(bèng)工作(zuò)點的(de)方法(fǎ)減輕氣蝕，對于(yú)離心(xīn)泵可(kě)以适(shì)當減(jiǎn)少(shǎo)流量，以(yǐ)減少△h（氣蝕餘量(liàng)）或增大hs值（允許(xǔ)吸上真空高度）。

（5）降低水泵的工(gōng)作轉(zhuǎn)速(sù)。降(jiàng)低水(shuǐ)泵的(de)工作轉速(sù)可以減輕(qīng)氣蝕(shí)現象(xiàng)的程(chéng)度。

（6）塗環氧(yǎng)樹(shù)脂。在容(róng)易發生(shēng)氣蝕的(de)部位(wèi)塗一層環(huán)氧(yǎng)樹脂，可以提(tí)高葉輪表(biǎo)面的(de)抗氣蝕(shí)性能，減輕葉(yè)輪(lún)表面被(bèi)氣蝕破壞的程(chéng)度。

消除(chú)了水泵(bèng)的氣蝕(shí)現象，就(jiù)能在(zài)一(yī)定(dìng)程度上減(jiǎn)少水泵振(zhèn)動。

三(sān)、氣蝕的機(jī)理(lǐ)主要有以下(xià)幾個方(fāng)面：

（1）氣蝕(shí)核子理論。從工(gōng)程觀點而(ér)言，認(rèn)為當(dāng)液體中某(mǒu)處(chù)的(de)壓強(qiáng)下降(jiàng)到等(děng)于或(huò)低于(yú)當時液溫(wēn)下的汽化(huà)壓強時，就(jiù)會形成(chéng)氣泡，這就是氣蝕的初(chū)生。事(shì)實上，人們(men)逐漸認識到，随(suí)着液體中所含(hán)雜質(zhì)的增多或減少，初生氣蝕(shí)可以(yǐ)在高于或(huò)低于汽化壓強(qiáng)的條件下(xià)産生(shēng)。所謂雜質(zhì)，是指(zhǐ)液體中含有的(de)可溶和不可溶(róng)氣體(tǐ)，以及(jí)如灰(huī)塵之類的(de)固體(tǐ)質點(diǎn)，其(qí)中以不(bú)可溶氣體對氣(qì)蝕初(chū)生的影(yǐng)響(xiǎng)大。不可溶氣體(tǐ)隐藏(cáng)在(zài)水中雜質的微小縫隙中，形(xíng)成(chéng)微小的(de)氣泡(pào)，氣泡(pào)與液(yè)體間形成彎月(yuè)形的交(jiāo)界(jiè)面。當(dāng)液體(tǐ)中(zhōng)壓強降(jiàng)低，微小(xiǎo)氣(qì)泡的(de)體積(jī)擴(kuò)大到超(chāo)過縫隙(xì)的(de)容積時，就(jiù)在升(shēng)力或(huò)流體(tǐ)動力(lì)的作(zuò)用(yòng)下(xià)與固體質(zhì)點脫離而形成(chéng)所謂(wèi)氣體核子(zǐ)。氣核的(de)尺寸很(hěn)小，隻有(yǒu)幾微米(mǐ)，肉(ròu)眼是不易觀(guān)察到的(de)。當液體(tǐ)中的壓強降低(dī)時，氣核就(jiù)迅速(sù)生長成肉(ròu)眼可見的(de)氣泡。氣核(hé)較小(xiǎo)時，液壓必須在低(dī)于汽化壓強時(shí)才(cái)能引(yǐn)起氣(qì)蝕，氣核較(jiào)大時，則液(yè)體壓(yā)強大于(yú)汽化壓(yā)強時也可(kě)産生(shēng)氣蝕。因(yīn)此，氣蝕(shí)初生的壓強并(bìng)不固定，而是取(qǔ)決于液體中氣(qì)核的大小和數量。

（2）黏(nián)性(xìng)的影響。液體(tǐ)的黏度将(jiāng)使氣泡增長和崩潰的速度緩(huǎn)慢下(xià)來，即(jí)對黏性液體(tǐ)來說，增(zēng)長和(hé)崩潰的時(shí)間要比非黏性(xìng)液體大(dà)得多。因(yīn)此，如果液體的黏性很大，而液(yè)體在壓(yā)強低于(yú)汽化壓(yā)強的負(fù)壓區停留的時(shí)間短(duǎn)，則由于氣(qì)泡的體(tǐ)積還來(lái)不及(jí)增長(zhǎng)到足(zú)以改變液流結(jié)構那樣大(dà)的(de)尺(chǐ)寸，液(yè)流中(zhōng)的氣(qì)蝕現象(xiàng)就難以(yǐ)發生。事實(shí)上，泵(bèng)的液體因黏性(xìng)而改變(biàn)流(liú)體動(dòng)力學(xué)特性，而速(sù)度分布的改變(biàn)将可能加大發生氣(qì)蝕(shí)的危險(xiǎn)。

（3）表面張力(lì)的影響。氣泡表(biǎo)面把(bǎ)壓強分(fèn)為(wéi)氣泡(pào)外和(hé)氣泡内兩部(bù)分，氣(qì)泡外側為液體壓強，氣(qì)泡内部可設為汽化壓(yā)強(qiáng)。假定氣泡(pào)是(shì)球形的(de)，于(yú)是(shì)，在氣泡表(biǎo)面張力作用下(xià)的平(píng)衡關系如(rú)下：

由此(cǐ)可知，液(yè)體的表(biǎo)面張力(lì)越大，氣泡增長(zhǎng)所需要的壓差(chà)pv-p就越大，而氣泡(pào)崩潰所(suǒ)需的壓(yā)差卻越小(xiǎo)。這意味着表(biǎo)面(miàn)張力(lì)加快了崩(bēng)潰速度，這(zhè)樣，氣(qì)泡崩(bēng)潰時的(de)沖(chòng)擊力将随着表面張(zhāng)力的增大(dà)而增大。

     應該(gāi)指出，隻有在氣泡(pào)的尺(chǐ)寸很小時，表面(miàn)張力的作用才(cái)是重(zhòng)要的，氣泡(pào)尺寸增大時，表面張(zhāng)力的影響(xiǎng)就可(kě)忽(hū)略不計(jì)。一般來說(shuō)，表面(miàn)張力(lì)将阻礙氣(qì)蝕的(de)發(fā)生，而在氣蝕已發(fā)生的情況(kuàng)下(xià)，則促使(shǐ)氣蝕更急(jí)速完成。