幫浦產生氣蝕的原因有哪些,水幫浦氣蝕現象產生的原因?

2021-05-05 13:48:22 字數 5893 閱讀 7160

1樓:萊特資訊科技****

幫浦的汽蝕發生的原因

當幫浦的入口壓力低於該溫度下的飽和蒸汽壓力時,液體就汽化,同時還有可能有溶解在液體內的氣體從液體中逸出,形成大量的小汽泡,這些小汽泡隨液體流到葉輪的流道內,葉輪旋轉時產生的壓力大於飽和蒸汽壓時,這些小汽泡重新凝結、饋滅,形成乙個空穴。這時周圍的液體以極高的速度向這個空穴衝來,液體的質點互相撞擊形成區域性水利衝擊,使區域性壓力可達數百個大氣壓。汽泡越大,其凝結饋滅時產生區域性水擊越大,這種水力衝擊的速度很快,頻率可達2500次/s,在葉輪表面發生猛烈的撞擊,產生機械腐蝕。

上述這種液體的汽化、凝結、衝擊和對金屬剝蝕的綜合現象就稱為汽蝕。

汽蝕危害

汽泡饋滅時,液體質點互相撞擊,會產生噪音,汽蝕嚴重時會產生振動,流量、揚程、效率會明顯下降,甚至會出現「抽空」現象,同時葉輪會因汽蝕剝蝕減薄,甚至葉片和蓋板被穿透。

發生汽蝕的基本條件

發生汽蝕的基本條件是葉片入口的最低液流壓力低於該溫度下液體的飽和蒸汽壓力。

有效汽蝕餘量是指介質自吸入罐經吸入管道到達幫浦入口後,所富餘的高出汽化壓力的那部分能頭,這個富餘能頭習慣上稱為有效汽蝕餘量,用符號δha表示。它的數值大小與吸入管路優劣有關,與幫浦本身無關。當npsha數值大時,表示吸入管路設計合理,其值愈大愈好,要強調的是上述都是指幫浦在輸送液體為水且又在常溫時。

當輸送液體為烴時,其汽化壓力和烴的化學結構有關,要進行必要的修正。當非常溫時,就是輸水也要進行飽和蒸汽壓的修正。在高原地區因大氣壓低,也要進行必要的修正。

有效汽蝕餘量數值的大小與幫浦吸入罐的壓力、溫度、吸入管道的幾何安裝高度、介質的性質等操作條件有關,與幫浦本身的結構尺寸無關,因此有效汽蝕餘量又稱為幫浦裝置的有效汽蝕餘量。幫浦的必需汽蝕餘量表示介質從幫浦入口到葉輪內最低壓力點處的全部能量損失,用δhr 表示。這個值越小,幫浦越不容易發生汽蝕。

離心幫浦的有效汽蝕餘量與必需汽蝕餘量關係的關係

離心幫浦入口處的富餘能量δha若能克服這個能量損失δhr還有剩餘,即δha>δhr,則表示介質流到葉輪最低壓力點時,其壓力還可高於介質的飽和蒸汽壓力而不至於汽化,所以就不會發生汽蝕,反之δha<δhr,介質就汽化,幫浦就會發生汽蝕。

2樓:匿名使用者

高溫鍋爐給水幫浦對幫浦體結構、抗壓性、穩固性要求比較高,良好的流道設計和葉輪的設計能夠最大程度上減少氣蝕對鍋爐幫浦的損害,這也是對水幫浦行業提出的有乙個新的考題。

高溫鍋爐給水幫浦汽蝕或汽蝕過程就是流動的液體產生氣泡並隨後發生破裂的過程。當流體的絕對速度增加,由於流體的靜壓力下降,對於一定溫度下流體的某些特定質點來說,雖無熱量自外部輸入,但它們已達到了汽化壓力,使得質點汽化,並產生汽泡。沿著流道,如果流體的靜壓力隨之再次公升高,大於汽化壓力,汽泡就會迅速破裂,產生巨大的屬於內向**性質的冷凝衝擊。

若汽泡破裂不是發生在流動液體時,而是發生在導流元件的壁面處,則汽蝕會導致壁面材料受到浸蝕。

當高溫鍋爐給水幫浦在汽蝕狀況下操作時,即使沒有發生壁面材料的浸蝕,也會發現此時高溫鍋爐給水幫浦的雜訊增大,振動加劇,效率下降,以及揚程降低。 裝置汽蝕餘量:又稱為有效的汽蝕餘量。

裝置汽蝕餘量是由於吸入裝置提供的,在高溫鍋爐給水幫浦進口處單位重量液體具有超過汽化壓和水頭的富餘能量。國外稱此為有效的淨正吸頭,即幫浦進口處(位置水頭為零)液體具有全水頭減去汽化壓和水頭淨剩的值,用npsha表示。它的大小與裝置引數跟液體性質有關。

因為吸入裝置的水力損失和流量的平方成正比,所以npsha隨流量增加而減小。npsha-q是下降的曲線。

多級高溫鍋爐給水幫浦汽蝕餘量與裝置引數無關,只與幫浦進口部分的運動引數有關。運動引數在一定轉速和流量下是由幾何引數決定的。這就是說npshr是由幫浦本身(吸水室和葉輪進口部分的幾何引數)決定的。

對既定的幫浦,不論何種液體(除粘性很大。影響速度分布外),在一定轉速和流量下流過幫浦進口,因速度大小相同故均有相同的壓力降,npshr相同。所以npshr和液體的性質無關(不考慮熱力學因素)。

npshr越小,表示壓力越小,要求裝置必須提供的npsha小,因而幫浦的抗汽蝕效能越好。

3樓:

幫浦在運轉中,若其過流部分的區域性區域的絕對壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,產生大量蒸汽,形成氣泡。當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時,液體質點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產生很強烈的水擊作用,並以很高的衝擊頻率打擊金屬表面,衝擊應力可達幾百至幾千個大氣壓,衝擊頻率可達每秒幾萬次。

氣蝕可破壞金屬表面的保護膜,使腐蝕速度加快;金屬表面在這種衝擊力的多次反覆作用下,金屬發生疲勞脫落,使表面出現小凹坑,進而發展成海綿狀,嚴重時會將壁厚擊穿。

解決方法:採用高分子複合材料來保護(如128l自流平高聚物陶瓷複合材料),高分子複合材料是通過高分子聚合物、陶瓷粉末和碳纖維等多種材料復合而成的雙組分或多組分的材料,其高密度的分子量及光滑表面,不但提高抗氣蝕的能力,還可以提高幫浦效。

水幫浦氣蝕現象產生的原因?

4樓:萊特資訊科技****

幫浦的汽蝕發生的原因

當幫浦的入口壓力低於該溫度下的飽和蒸汽壓力時,液體就汽化,同時還有可能有溶解在液體內的氣體從液體中逸出,形成大量的小汽泡,這些小汽泡隨液體流到葉輪的流道內,葉輪旋轉時產生的壓力大於飽和蒸汽壓時,這些小汽泡重新凝結、饋滅,形成乙個空穴。這時周圍的液體以極高的速度向這個空穴衝來,液體的質點互相撞擊形成區域性水利衝擊,使區域性壓力可達數百個大氣壓。汽泡越大,其凝結饋滅時產生區域性水擊越大,這種水力衝擊的速度很快,頻率可達2500次/s,在葉輪表面發生猛烈的撞擊,產生機械腐蝕。

上述這種液體的汽化、凝結、衝擊和對金屬剝蝕的綜合現象就稱為汽蝕。

汽蝕危害

汽泡饋滅時,液體質點互相撞擊,會產生噪音,汽蝕嚴重時會產生振動,流量、揚程、效率會明顯下降,甚至會出現「抽空」現象,同時葉輪會因汽蝕剝蝕減薄,甚至葉片和蓋板被穿透。

發生汽蝕的基本條件

發生汽蝕的基本條件是葉片入口的最低液流壓力低於該溫度下液體的飽和蒸汽壓力。

有效汽蝕餘量是指介質自吸入罐經吸入管道到達幫浦入口後,所富餘的高出汽化壓力的那部分能頭,這個富餘能頭習慣上稱為有效汽蝕餘量,用符號δha表示。它的數值大小與吸入管路優劣有關,與幫浦本身無關。當npsha數值大時,表示吸入管路設計合理,其值愈大愈好,要強調的是上述都是指幫浦在輸送液體為水且又在常溫時。

當輸送液體為烴時,其汽化壓力和烴的化學結構有關,要進行必要的修正。當非常溫時,就是輸水也要進行飽和蒸汽壓的修正。在高原地區因大氣壓低,也要進行必要的修正。

有效汽蝕餘量數值的大小與幫浦吸入罐的壓力、溫度、吸入管道的幾何安裝高度、介質的性質等操作條件有關,與幫浦本身的結構尺寸無關,因此有效汽蝕餘量又稱為幫浦裝置的有效汽蝕餘量。幫浦的必需汽蝕餘量表示介質從幫浦入口到葉輪內最低壓力點處的全部能量損失,用δhr 表示。這個值越小,幫浦越不容易發生汽蝕。

離心幫浦的有效汽蝕餘量與必需汽蝕餘量關係的關係

離心幫浦入口處的富餘能量δha若能克服這個能量損失δhr還有剩餘,即δha>δhr,則表示介質流到葉輪最低壓力點時,其壓力還可高於介質的飽和蒸汽壓力而不至於汽化,所以就不會發生汽蝕,反之δha<δhr,介質就汽化,幫浦就會發生汽蝕。

5樓:匿名使用者

水幫浦安裝高度 h g ↑, pk↓ ,當 pk ↓ 至等於操作溫度下被輸送液體的飽和蒸汽壓 pv 時(即 pk = pv ),液體將發生沸騰部分汽化,所生成的大量蒸汽壓泡在隨液體從葉輪進口向葉輪外圍流動時,又因壓強公升高,氣泡立即凝聚,氣泡的消失產生區域性真空,周圍的液體以極大的速度衝向氣泡原來所在的空間,在衝擊點處產生 很高的區域性壓強(高達幾百個大氣壓),衝擊頻率高達每秒幾萬次之多。尤其當氣泡的凝結發生在葉輪表面時眾多的液體質點如細小的高 頻水錘撞擊著葉片,另外氣泡中可能帶有氧氣等對金屬材料發生化學 腐蝕作用。幫浦在這種狀態下長期運轉,將導致葉片過早損壞。

這種現 象稱為幫浦的汽蝕現象。汽蝕現象發生時,幫浦體振動,發出噪音,幫浦 的 qv ↓, h e ↓,η ,嚴重時甚至吸不上液體。汽蝕現象是有害的,必須加以避免。

從上面的分析可知,幫浦的安裝高度 h不能太高,以保證葉輪中各 處壓強高於被輸送液體的飽和蒸汽壓 pv。

6樓:天津大學材料學

使用耐磨抗氣蝕塗料就可以大幅度改善。

7樓:

水幫浦汽蝕的原因在水幫浦進口處,由於吸水高所形成的真空,以及葉輪高速放置而往往使該處壓力很低,從而為水的汽化提供了條件。當壓力降低到水溫的汽化壓力時,因汽化而形成的大量水蒸汽汽泡,隨未汽化的水流入葉輪內部高壓區,汽泡在高壓作用下在極短的時間內破裂,並重新凝結成水,汽泡周圍的水迅速向破裂汽泡的中心集中而產生很大的衝擊力。這種衝擊力作用在水幫浦的壁上,就形成了對水幫浦的汽蝕。

8樓:匿名使用者

說起來很複雜 如果不是專業人員 只要知道現象就可以了

離心幫浦產生汽蝕現象的原因

9樓:匿名使用者

液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產生汽泡。把這種產生氣泡的現象稱為汽蝕。汽蝕時產生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以致破滅。

這種由於壓力上公升氣泡消失在液體中的現象稱為汽蝕潰滅。

幫浦在運轉中,若其過流部分的區域性區域(通常是葉輪葉片進口稍後的某處)因為某種原因,抽送液體的絕對壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,產生大量蒸汽,形成氣泡,當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時,氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時,液體質點以很高的速度填充空穴,在此瞬間產生很強烈的水擊作用,並以很高的衝擊頻率打擊金屬表面,衝擊應力可達幾百至幾千個大氣壓,衝擊頻率可達每秒幾萬次,嚴重時會將壁厚擊穿。

在水幫浦中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水幫浦中的汽蝕過程。水幫浦產生汽蝕後除了對過流部件會產生破壞作用以外,還會產生雜訊和振動,並導致幫浦的效能下降,嚴重時會使幫浦中液體中斷,不能正常工作。

二、幫浦汽蝕基本關係式

幫浦發生汽蝕的條件是由幫浦本身和吸入裝置兩方面決定的。因此,研究汽蝕發生的條件,應從幫浦本身和吸入裝置雙方來考慮,幫浦汽蝕的基本關係式為

npshc≤npshr≤[npsh]≤npsha

npsha=npshr(npshc)——幫浦開始汽蝕

npsha npsha>npshr(npshc)——幫浦無汽蝕

式中 npsha——裝置汽蝕餘量又叫有效汽蝕餘量,越大越不易汽蝕;

npshr——幫浦汽蝕餘量,又叫必需的汽蝕餘量或幫浦進口動壓降,越小抗汽蝕效能越好;

npshc——臨界汽蝕餘量,是指對應幫浦效能下降一定值的汽蝕餘量;

[npsh]——許用汽蝕餘量,是確定幫浦使用條件用的汽蝕餘量,通常取[npsh]=(1.1~1.5)npshc。

三、裝置汽蝕餘量的計算

npsha=ps/ρg+vs/2g-pc/ρg=pc/ρg±hg-hc-ps/ρg

四、 防止發生汽蝕的措施

欲防止發生汽蝕必須提高npsha,使npsha>npshr可防止發生汽蝕的措施如下:

1. 減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度);

2. 減小吸入損失hc,為此可以設法增加管徑,盡量減小管路長度,彎頭和附件等;

3. 防止長時間在大流量下執行;

4. 在同樣轉速和流量下,採用雙吸幫浦,因減小進口流速、幫浦不易發生汽蝕;

5. 幫浦發生汽蝕時,應把流量調小或降速執行;

6. 幫浦吸水池的情況對幫浦汽蝕有重要影響;

7. 對於在苛刻條件下執行的幫浦,為避免汽蝕破壞,可使用耐汽蝕材料。

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