工作中减轻汽蚀损害的佳方案与方法。
泵在输送液体时,泵叶轮的进口附近出现低压力,当此压力低于所抽送液体在当时温度下的饱和蒸汽压时,就产生汽化现象。液体中产生气泡,气泡进而向叶轮内部移动,当到达超过蒸汽压力的区域时,气泡会突然消失,进而产生噪声和振动,开始对附近的泵壁面造成侵蚀,称为汽蚀。即低压力和饱和蒸汽压力相等时的条件就是汽蚀发生的界限条件。汽蚀侵蚀固体壁面,会使泵叶轮和壳体的使用寿命显著下降,并降低了机械的运行性能。因此,在确保水泵的正常工作性能(h、Q、n的前提下提高泵的抗汽蚀能力就变得更加重要了。
1改善泵抗汽蚀能力的方法1.1加装诱导轮诱导轮是轴流式螺旋形叶轮,具有轴流式叶轮的几何和汽蚀特性。诱导轮外缘产生的气泡在沿轴向向前运动的过程中,由于轮毂侧液体在离心力作用下向外压迫的作用,使气泡被压控在外缘局部并在诱导轮内凝结。所以,不易造成整体流道的堵塞。
汽蚀发生过程缓慢,无明显的突然下降阶段,因此,诱导轮可以在一定程度的汽蚀状态下工作,对性能并无严重影响。由汽蚀余量公式可以看出:加诱导轮之后,主叶轮叶片进口前相对速度W0与无诱导轮时相比减少了。所以,与W02成正比的压力降减小,则主叶轮的汽蚀余量NPSHr减小,泵的抗汽蚀性能提高。加诱导轮之后,主叶轮叶片进口前液体的速度V0和未加诱导轮时相比增加了。但是V0的增加是由诱导轮的作用产生的,并不引起压力下降,故可以认为不会影响主叶轮内低压力点的静压力值,也就不影响泵工作性能。
1.2提高泵自身抗汽蚀性能的途径(1)加大叶轮入口直径D0使V0减小,从而减小NPSHr,改善了泵的抗汽蚀性能。但要注意D()不得过大,否则会破坏流动平顺性和稳定性,使效率下降,一般A)取4.0~4.5.(2)加大叶片进口宽度,即增加叶片入口边附近流道过流面积,使V)和叫)减小,以减小NPSHr.(3)加大叶轮盖板进口部分曲率半径,因叶轮进口部分的液流在转弯处受到离心力作用的影响,使前盖板处压力低、流速大,造成液流速度分布不均匀。故适当增加盖板的曲率半经,使V0减小,并改善了速度分布的均匀性,使NPSHr减小。
(4)叶片进口边适当向吸入口方向延伸,增大了丛颍等。泵运行过程中减轻汽蚀的途径所在半径减小,从而使V)和W减小。
(5)使叶片进口边倾钭,使其上各点半径不同,因而圆周速度和相对速度也各不相同。前盖板处半径大,相对速度也大,可以使汽蚀被控制在前盖板附近,这样就推迟了汽蚀对泵特性的影响。
(6)采用正冲角Ap=氏一。增大叶片进口角氏,可以减小叶片的弯曲,增大叶片进口过流面积,使V和W0减小。采用正冲角,在设计流量下,液体在叶片进口背面产生脱流所引起的旋涡不易向高压侧扩散,使旋涡被控制在局部,对汽蚀影响较小。反之,负冲角时液体在叶片工作面产生旋涡易于向低压侧扩散,造成较大的汽蚀影响。另外,当泵的流量增加时,增大,采用正冲角可以避免泵在大流量下运转时出现负冲角。
(7)改善叶片进口厚度:叶片进口厚度越薄,越接近流线型,叶片大厚度离进口越远,叶片进口的压降越小,泵的抗汽蚀性能越好。
(8)提高叶轮进口部分光洁度,减小水力损失,使泵的抗汽蚀性能明显提高。
(9)叶轮上的平衡孔面积应不小于密封环间隙面积的5倍,以减小泄漏流速,从而减小对主流的影响,提高泵的抗汽蚀性能。
1.3采用新式轮片叶轮采用了双吸式叶轮后,相当于叶轮每侧流量减小1/2因而Vo减小,从而提高了泵的抗汽蚀性能。
1.4采用超汽蚀泵在离心叶轮前加一个轴流式的螺旋形诱导轮,但其叶片采用超汽蚀叶形。因此,它具有较宽的流道,过流面积大,气泡完全覆盖住叶片,允许在严重