汽蝕現象是如何形成的?汽蝕現象的危害和防止措施有哪些?
離心泵吸入的液體從泵的吸入口流到葉片進口,開始提高能量前,會因為進入葉輪后的流通面積變小而流速增加,并且流速不均勻,再加上流阻的損失,故壓力會下降,若此時水的壓力降到飽和蒸汽壓力以下,水就會汽化,原本溶于水的氣體也會逸出,產生很多氣泡,這些氣泡會隨水流流入高壓區,其中蒸汽會迅速凝結,氣體也會重新溶入水中,從而形成局部真空,這時候周圍的水會以極大的速度沖向真空中心,互相撞擊而產生極高的壓力,引起高頻的振動和噪音,導致泵的揚程流量以及效率都會下降,嚴重時會產生吸入中斷,這種現象就是汽蝕現象。
汽蝕現象對水泵的危害是很嚴重的。當產生汽蝕現象時,泵殼及葉輪的金屬受到高頻高壓的液擊,會導致疲勞損壞。同時水中逸出的部分氣體也會借助蒸汽凝結時的放熱,對金屬產生化學腐蝕。在這種雙重作用下,離心泵的泵殼,葉輪的邊緣及根部都會產生很多麻點和蜂窩狀的破壞。
為了防止汽蝕現象對水泵的破壞,一般采用的措施會從三方面來考慮。其一是盡量提高水泵的有效汽蝕余量,比如增加泵進口的吸入高度,盡量減少吸入管路的阻力,避免吸入溫度過高的液體;其二是改進葉輪入口的幾何形狀,增大葉輪進口直徑和葉片進口的寬度等;其三是采用強度和硬度比較高,韌性和化學穩定性好的抗汽蝕材料,提高通流表面的光潔度。
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(二次供水設備服務中心 王躍)