離心泵汽蝕的原因及改進(jìn)措施

泵汽蝕的原因,離心泵汽蝕的原因,泵汽蝕的改進(jìn)措施

1、離心泵汽蝕的原因

根據(jù)離心泵的性能參數(shù)和實(shí)際安裝尺寸，通過計(jì)算得泵的吸上真空度Zs=4.33m，取安全裕度K=0.5m，則Zs=3.83m，泵的實(shí)際安裝高度中心線距水面僅有2m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于泵的吸上真空度，故該泵的吸上真空度滿足要求。

循環(huán)泵開車前需要用真空泵抽真空，使泵內(nèi)充滿水。在抽水的過程中，從視鏡中可以看出，水中含有大量的過飽和空氣。事實(shí)上，汽蝕是一種非常復(fù)雜的現(xiàn)象，如果輸送的介質(zhì)中富含空氣，在較低壓力下較易揮發(fā)，大大降低了吸入口狀態(tài)的真空度，汽蝕現(xiàn)象同樣發(fā)生，這就是離心泵汽蝕的原因。循環(huán)水中氣體的來源主要有以下幾個(gè)方面：循環(huán)水在冷卻塔冷卻的過程中，夾帶了大量的過飽和空氣；吸水池中旋渦帶人的空氣；軸封漏氣。

另外，由圖4-41可以看出，在泵的zui上部只有一根≠50mm的抽真空線。開車過程中，吸入富內(nèi)口環(huán)頂部以卜的率氣不能被抽出，開車時(shí)，殘留的空氣隨介質(zhì)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，加劇了泵的汽蝕，同時(shí)引起泵的振動(dòng)，這在開車時(shí)非常明顯。

2、離心泵汽蝕的改進(jìn)措施

①設(shè)備方面 葉輪及吸人管道刷涂環(huán)氧樹脂。由文獻(xiàn)[1]可知，減小吸人管阻力，提高低壓區(qū)的壓力，可有效地防止汽蝕，故采用在葉輪和吸人管道上刷涂環(huán)氧樹脂的辦法，增加葉輪和吸入管道的光潔度，減小葉輪和吸人管道的阻力。

殼體采用鑄鐵焊補(bǔ)技術(shù)。針對(duì)殼體汽蝕損壞情況，為了節(jié)約維修費(fèi)用，采用鑄鐵焊補(bǔ)技術(shù)。由于泵殼體材料為FCD40，同時(shí)考慮到鎳有較強(qiáng)的抗汽蝕性能，故選用鑄408焊條。焊接過程中，嚴(yán)格控制焊接工藝，采用zui小電流分段焊、斷續(xù)焊、分散焊及焊后用錘擊，以降低應(yīng)力、防止裂紋，焊后以口環(huán)為基準(zhǔn)，將殼體修復(fù)。

吸人室加抽氣線。泵內(nèi)的空氣是由一臺(tái)真空泵通過泵頂部的一根聲50mm的管子抽出，泵吸入室口環(huán)以上、頂部以內(nèi)的氣體無法抽出?；谶@種情況，采取在兩側(cè)吸人室頂部各加一根聲20mm的管子，將泵內(nèi)殘留的氣體抽出。改造后，效果非常明顯，開車時(shí)，泵內(nèi)已無原來的雜音，且振動(dòng)明顯減小。

軸封改造。循環(huán)水泵的密封原設(shè)計(jì)采用傳統(tǒng)的填料密封，每端有6道填料，里、外各3道，中間有水封環(huán)。其缺點(diǎn)是隨著泵的運(yùn)行，填料對(duì)泵的磨損較大，隨之間隙增大，密封效果變差，造成空氣大量進(jìn)入泵內(nèi)，加重了泵的汽蝕。

美國(guó)CHESTERTON公司生產(chǎn)的CMS2000層狀剪切式密封填料的工作原理是利用組成CSM2000的材料具有摩擦系數(shù)低和混合體之間分子吸引力小的特點(diǎn)，在軸的轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，CSM2000材料中的纖維會(huì)纏繞在軸上，并隨軸同步旋轉(zhuǎn)，形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)層，此旋轉(zhuǎn)層起到了軸的保護(hù)作用，避免了軸套的磨損，使得軸套不需要因填料磨損而更換。隨著旋轉(zhuǎn)層直徑的逐漸增大，軸對(duì)纖維的纏繞能力將逐漸減小，沒有與軸纏繞的部分材料將與填料箱內(nèi)壁保持相對(duì)靜止，從而形成一個(gè)不動(dòng)層，這樣就有了動(dòng)密封的兩個(gè)基本組成部分，密封面形成在CSM2000材料之間，而不是像傳統(tǒng)填料那樣在軸與盤根之間，這樣就避免了對(duì)軸套的磨損。采用CSM2000密封填料的改造簡(jiǎn)單，只是將原來的密封水接口改為填料充填接口。改造后，投入運(yùn)行，效果良好。

循環(huán)水泵入口加破渦板。循環(huán)水從涼水塔流入集水池，就直接被吸人管強(qiáng)大的吸力吸進(jìn)，流量較大（3臺(tái)泵的流量是24000m3／h），流速較快，這樣不可避免地形成一個(gè)旋渦帶，在吸入管下方形成一股回流場(chǎng)，大量的空氣隨著旋渦一并進(jìn)入泵內(nèi)，加重了泵的汽蝕。針對(duì)這一情況，沿泵軸心線方向，貼近集水池側(cè)增加一塊寬l000mm、高4800mm、材料為Q235的破渦板。考慮到部分流體直接進(jìn)入管內(nèi)，在管內(nèi)同樣會(huì)形成一股旋渦，因而沿泵軸線方向在管口加設(shè)一塊垂直板，阻擋管內(nèi)渦流的形成。

②工藝方面 加大出口閥開度。3臺(tái)泵的位號(hào)分別是GAl001A、B、C，出口閥開度分別為GA1001A 50％、GA10018 35％、GA1001C 35％。從運(yùn)行情況可以看出，GAl001k泵的汽蝕明顯小于其他兩臺(tái)泵。故將GAl001 A的出口閥開到100 0A，GAl0018的出口閥開到80％，停GA1001C，使每臺(tái)泵的流量接近其額定流量，提高泵的效率，減小泵的汽蝕。

在現(xiàn)有的條件下，多開冷卻塔風(fēng)機(jī)，降低供水溫度。提高集水池液位，由原來4.2K提高為5m，減小泵的吸上高度。增加開泵前抽真空時(shí)間，由原來的5min增加到15min，zui大限度地排出泵內(nèi)殘留氣體，改善泵的汽蝕。

3、離心泵汽蝕的改進(jìn)結(jié)果

通過采取一系列改進(jìn)措施，設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，在設(shè)備大檢修時(shí)，解體發(fā)現(xiàn)泵殼體與葉輪完好，已無汽蝕痕跡，說明改造是成功的。

不會(huì)產(chǎn)生汽蝕的泵類產(chǎn)品可以選用：氣液增壓泵  

輸送的液體偏堿性選擇離心泵時(shí)應(yīng)該選用：不銹鋼離心泵那么如果輸送偏酸性的液體時(shí)就應(yīng)該選用IHF氟塑料離心泵

相關(guān)技術(shù)文章：離心泵的能量損失