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1葉片泵

葉片泵是廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活當(dāng)中的設(shè)備，而汽蝕是葉片泵類產(chǎn)品中廣泛存在的現(xiàn)象，它對葉片泵的損壞是非常嚴(yán)重，嚴(yán)重影響水泵的使用壽命，給社會(huì)造成了不可低估浪費(fèi)，甚至造成安全生產(chǎn)事故。因此有必要對葉片泵的汽蝕加以研究，預(yù)防汽蝕的發(fā)生，或盡可能地降低汽蝕造成的影響。

汽蝕產(chǎn)生的原因

下面就簡單地介紹一下汽蝕是怎樣產(chǎn)生的。簡單的說就是泵內(nèi)在某處的壓力降到低于該溫度下的飽和蒸汽壓力，則該液體中就有氣泡產(chǎn)生，同時(shí)溶解于水中的氣體也會(huì)析出，此時(shí)分離出來的蒸汽與氣體的氣泡，被流動(dòng)的液體送到高壓區(qū)，在該處迅速破滅(此時(shí)延續(xù)的時(shí)間T≤0.001s)，同時(shí)伴隨有壓力過度升高，從而使這一過程具有破滅的一切特征，這樣產(chǎn)生的沖擊現(xiàn)象很快依次傳開，從而使緊靠被侵蝕表面的汽泡，以及在孔穴(微孔，斷口，裂紋等)中的氣泡都發(fā)生破滅，這樣強(qiáng)度較低的地方就會(huì)產(chǎn)生裂紋。由氣泡破滅而造成的對表面的轟擊，使緊靠汽蝕區(qū)的材料層產(chǎn)生振動(dòng)，甚至損壞。

1. 汽蝕產(chǎn)生原因

產(chǎn)生汽蝕主要有以下幾點(diǎn)可能原因：

1)吸入高度過高或灌注高度太低。

2)超出額定流量，因而泵內(nèi)流速升高而壓力下降。

3)從運(yùn)動(dòng)學(xué)上看，流線方向不正確，流動(dòng)方向急劇改變以及葉輪進(jìn)口處液流不均勻。

汽蝕的形成取決于泵的吸入?yún)^(qū)的運(yùn)行情況，吸入條件的變化會(huì)直接影響汽蝕發(fā)生甚至連續(xù)發(fā)生。

2.汽蝕破壞位置

葉輪的葉片以及泵內(nèi)過流部分的壁都有可能因腐蝕、侵蝕和汽蝕而受到破壞，根據(jù)多年對各種葉片泵的觀察，對受破壞的地點(diǎn)觀察及其在泵內(nèi)流道的位置，總結(jié)出受汽蝕破壞的位置是氣泡破滅位置再向流動(dòng)方向移動(dòng)一點(diǎn)距離的地方。

在汽蝕的初級階段，氣泡的破滅在葉輪的范圍內(nèi)就已經(jīng)結(jié)束。汽蝕的擴(kuò)展階段，大多數(shù)氣泡在葉輪的范圍內(nèi)就已經(jīng)破滅，其余的會(huì)延續(xù)到導(dǎo)葉、蝸殼甚至多級泵的下一級，氣泡在該處破滅，并引起該處汽蝕破壞的發(fā)生。

1)離心泵汽蝕引起的破壞(見圖1)，破壞點(diǎn)不僅限于葉片上，而且在葉輪的蓋板上a處，最低壓區(qū)處于葉輪的葉片背面緊靠進(jìn)口處b處，該處的壓力突然升高，會(huì)促成汽蝕現(xiàn)象。在汽蝕現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，葉片出口處、泵的隔舌處以及使液體產(chǎn)生預(yù)旋的誘導(dǎo)輪上也會(huì)發(fā)生汽蝕破壞。

2)斜流泵與軸流泵在開式葉輪汽蝕的破壞點(diǎn)(見圖2)：緊貼葉輪進(jìn)口邊c處。

葉輪葉片端部及相對于端部的泵體處d處。

吸入喇叭管上緊靠葉輪進(jìn)口e處。

導(dǎo)葉的進(jìn)口部分f處。

3.汽蝕的標(biāo)志

如果泵的揚(yáng)程和效率顯著下降，而且有噪聲和振動(dòng)產(chǎn)生，則可以基本斷定發(fā)生了汽蝕，一旦泵的流量超過額定值，汽蝕發(fā)生的機(jī)率就會(huì)增大。

4.汽蝕的預(yù)防

預(yù)防汽蝕和減少汽蝕破壞的措施可以分成三類：

(1)結(jié)構(gòu)方面的預(yù)防措施

1)采取的措施有流量相同的情況下，用雙吸泵代替單級泵，這樣就會(huì)減少流經(jīng)葉輪的流量和所需的汽蝕余量。

2)采用預(yù)旋，如果順著葉輪的旋轉(zhuǎn)方向采用不是十分強(qiáng)烈預(yù)旋，則可減少汽蝕發(fā)生，改善泵的吸入性能，同時(shí)也可以提高泵的效率。

3)采用大出口寬度的葉輪，這樣可以取得良好的效果。

4)避免在葉輪前面出現(xiàn)急劇轉(zhuǎn)彎。

5)葉片數(shù)為偶數(shù)時(shí)，每逢第二個(gè)葉片，其進(jìn)口處縮短一些。

6)采用和緩彎曲的前蓋板。

7)增大高比轉(zhuǎn)速的葉片數(shù)。

8)削薄葉片進(jìn)口端。

9)采用小的葉片進(jìn)口角。

10)在離心泵葉輪進(jìn)口前面采用螺旋誘導(dǎo)輪。

11)在葉輪進(jìn)口前設(shè)置噴射器，這樣可以提高葉輪的進(jìn)口的壓力，從而增大泵的吸入高度(即降低了所需的灌注高度)。

(2)安裝與運(yùn)行技術(shù)方面的預(yù)防措施

1)泵安裝的吸入高度盡量小。

2)所輸送的介質(zhì)溫度因盡量降低。

3)輸送熱水時(shí)應(yīng)保證有足夠的灌注高度。

4)泵應(yīng)在最高效率的工況點(diǎn)運(yùn)行。

(3)材料方面的預(yù)防措施 雖然還沒有完全耐汽蝕的材料，但是各種材料的耐汽蝕的性能仍然有很大的差異。

1)遭受汽蝕作用時(shí)的金屬，鍛件金屬比鑄件金屬要好很多。

2)表面光滑的要比表面粗糙的要好。

3)表面硬度高的要比表面硬度低好。

4)表面進(jìn)行噴涂處理(噴塑，噴涂碳化硅等)。