化工軸流泵葉輪氣蝕防範措施

       化工軸(zhóu)流泵内流道中，當某處液體的壓強(qiáng)下降到等(děng)于(yú)或低于(yú)當時液溫下相(xiàng)應的汽化壓強時就會出現氣泡。煙(yān)氣脫硫泵價(jià)格,電廠脫硫泵廠家講(jiǎng)述氣(qì)泡中主要(yào)是蒸汽，但由于水中(zhōng)溶解有一定量的氣(qì)體，所以氣泡中除了(le)蒸汽外，還夾(jiá)有少量氣體。這種(zhǒng)氣泡随着水流流(liú)到高壓區時，蒸汽就重新凝結成(chéng)水，氣泡逐漸變形而破裂。氣泡在壁面附(fù)近破(pò)裂時，産生(shēng)很大的沖擊力，可以達到幾百(bǎi)大氣壓，甚至幾千大氣(qì)壓，使管道的材料(liào)遭受破壞。氣泡形(xíng)成、增長(zhǎng)，直(zhí)到崩(bēng)潰(kuì)破裂以至造成材料侵蝕的過程稱為氣蝕。

一、為研究方便，根據觀(guān)測到的氣泡形态，把氣(qì)蝕(shí)分為以下四種(zhǒng)：

（1）移動氣蝕。是指由于單個瞬(shùn)間氣泡(pào)或小的空穴(xué)所形(xíng)成的氣蝕。這些氣(qì)泡在液體中形成，并随液(yè)體流動而(ér)增長、收縮，以至崩潰。氣泡量多時，即呈雲霧狀。

（2）固定(dìng)氣蝕。是指附着在繞流(liú)體固定(dìng)邊界上的氣穴所形成的氣蝕。固(gù)定氣蝕的氣(qì)穴與液體有光(guāng)滑的分(fèn)界面，分界面上往往可(kě)觀察到小(xiǎo)的移動氣(qì)泡。

（3）旋(xuán)渦氣蝕。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)汽化産生氣泡。旋渦氣蝕可以是移動型的(de)，也可以是(shì)固定型的。軸(zhóu)流泵葉片端部會産生這種氣蝕。

（4）振動(dòng)氣蝕。是指液體中因連(lián)續(xù)高振幅、高頻率的壓力波所形成的氣蝕。

     固壁振動(dòng)時，在液體(tǐ)中産生壓力脈動，振(zhèn)動達到一定強度後(hòu)，将使液體壓強(qiáng)下降到引起振動氣蝕。此時在液體和固壁交界(jiè)處将産(chǎn)生氣泡。内燃機的氣(qì)缸套中可發(fā)生(shēng)這種氣蝕，在泵中并不多見，但人們(men)利用這種類型的氣蝕研制了磁緻振動伸縮儀，用于研究材料抗氣蝕(shí)破壞(huài)的能(néng)力。

     離心(xīn)泵内(nèi)的氣蝕噪聲與氣蝕發(fā)展的情況(kuàng)有關。泵内氣蝕(shí)初生時，由于氣泡崩潰時微細(xì)射流的沖(chòng)擊作用而産生噪聲。随着氣蝕的發展，噪聲的(de)分貝數也逐級增大，其值在泵發生“斷(duàn)裂”工況之前達到大。由于氣蝕的進一步發(fā)展(zhǎn)，液體中(zhōng)的氣泡增多而起(qǐ)到緩沖作用，所以(yǐ)噪聲在斷裂工況(kuàng)之前達到大後又(yòu)很快(kuài)降低(dī)，在斷裂工況時噪聲下降(jiàng)到小。一般來說，噪聲大時(shí)，氣蝕(shí)對材(cái)料的破壞作用(yòng)也(yě)強(qiáng)烈，因此，氣(qì)蝕噪聲和材料(liào)破壞強烈的情(qíng)況發(fā)生在(zài)斷裂工況之前。

     離心泵葉輪中經常(cháng)觀測到移動氣蝕和固定氣蝕。發生氣蝕(shí)時，會産生噪聲和振動。氣泡崩潰時，微細射流的高(gāo)速沖擊将産生(shēng)噪聲，在泵附近還(hái)将感到振動。在小(xiǎo)型泵中，有時并不為人們(men)所感知，這是因為周圍其他來源的噪聲把氣蝕噪聲掩蓋起來了。在抽水機(jī)站中，這(zhè)種噪聲易于感(gǎn)知。因此，氣蝕噪聲(shēng)的嚴重性往往取決于設備的情況，嚴重的氣(qì)蝕噪聲甚至像尖銳的呼嘯聲。

二、防(fáng)止氣(qì)蝕的主要措施(shī)：

（1）正确确定水泵的安裝(zhuāng)高程。設計泵(bèng)站時(shí)，應使裝置氣蝕餘量大(dà)于水泵的允(yǔn)許氣蝕餘量，要充分考慮水泵裝置可能遇到(dào)的各種(zhǒng)工(gōng)況，以便正确地(dì)确定水泵的安(ān)裝高程。

（2）盡量減少吸(xī)水管路的水流損失。設計泵站(zhàn)時，可适當增加吸水管直徑，縮短吸水管的長度，減少管路附件，通流部分斷(duàn)面變化率力求小，提高管壁的光潔度(dù)。

（3）具有良好的進水條件。進水池内(nèi)的水流要平穩均勻，不産生旋渦。進水流道設(shè)計要合理，使進入葉輪的水流速度和壓力分布均勻，避免局(jú)部低壓區。

（4）調節工作點。在水泵運行過程中，可采用調節水泵(bèng)工作點的(de)方法減輕氣蝕，對(duì)于離心泵可(kě)以适當減少流量，以減(jiǎn)少△h（氣蝕餘量）或增大Hs值（允許吸上真空高度）。

（5）降低水泵的工(gōng)作轉速。降低水泵的工作轉速(sù)可以減輕氣蝕現象的程度。

（6）塗(tú)環氧(yǎng)樹脂。在(zài)容易發生氣蝕的部位塗一層環氧樹脂，可以提(tí)高葉輪表面的(de)抗氣蝕性能，減輕葉輪表面被氣蝕破壞的程度。

消除(chú)了水泵的氣蝕(shí)現(xiàn)象，就能在一定程度上減少水泵振動。

三(sān)、氣蝕的機理主要有以下(xià)幾個方面：

（1）氣蝕核子理論。從工程觀點而言，認為當(dāng)液體中某處的壓強下降到等于或低于(yú)當時液溫下的汽化壓強時，就(jiù)會形成氣泡，這就是氣蝕的初(chū)生。事實上，人們逐漸認識到，随(suí)着液體中所含雜質的增多或減少，初生氣蝕可以在高于或低于汽化(huà)壓強的條件下産生。所謂(wèi)雜質，是指液體中含有的可溶和不可溶氣體(tǐ)，以及(jí)如灰塵之類的固體質點，其中(zhōng)以不可溶氣體對氣蝕初生的影響大。不可溶氣體隐藏在水中雜質的微小縫隙中，形成微小的氣(qì)泡，氣(qì)泡與液體間形成(chéng)彎月(yuè)形的(de)交界面。當(dāng)液體中壓強降低，微小氣泡的體積擴大到超過縫隙的容積時，就在升力或流體動力的作用下與固體質(zhì)點脫離而形成所謂氣體核子。氣核(hé)的尺寸很小(xiǎo)，隻有幾微(wēi)米(mǐ)，肉眼是不(bú)易觀(guān)察到(dào)的。當液體中的壓強降低時，氣(qì)核就迅速(sù)生長成肉眼可見的氣泡。氣核(hé)較小時，液壓必須在低于汽化壓強時才能引起氣(qì)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量。

（2）黏性的影響。液體(tǐ)的黏度将使氣泡增長和(hé)崩潰的速度緩慢下來，即對黏性液體來說，增(zēng)長和崩潰的時間要比(bǐ)非黏性液體大得多。因此，如(rú)果液體的黏性很大(dà)，而液體在壓強低于(yú)汽化壓強的負壓區停留的時間短，則由于氣泡的體積還來(lái)不及增長(zhǎng)到足以改變液(yè)流結(jié)構那樣大的尺寸，液流中的氣蝕(shí)現象就難以發生。事實上，泵的液體因黏性而改變流體動力學特性，而速度分布的改變将可能加大發(fā)生氣蝕的危險。

（3）表面張力的影響。氣泡表面把壓強分為氣泡外和氣泡内兩部分，氣泡外側(cè)為(wéi)液體壓強，氣(qì)泡内部可設為汽化(huà)壓強。假定氣泡是球形(xíng)的，于是，在氣泡表面張力作(zuò)用下的平衡關系如下：

由此可知，液體的表面張力越(yuè)大，氣泡增長所需要的壓差(chà)Pv-P就越大(dà)，而氣泡(pào)崩潰所需的壓(yā)差卻越小。這意味着表面張力(lì)加快了崩潰速度，這樣，氣(qì)泡崩潰時的沖(chòng)擊力将随着(zhe)表面張力的增大(dà)而增大。

     應(yīng)該指出，隻有在氣泡的尺寸(cùn)很小時，表面張力的作用才是重要的，氣泡(pào)尺寸增大(dà)時，表面張力的影響(xiǎng)就可忽略不計。一般來說，表面張力将(jiāng)阻礙氣蝕的發生，而在(zài)氣蝕已發生的情況下，則促使氣蝕更急速完成。