渣漿泵汽蝕的危害

渣漿泵汽蝕的危害

      1.使渣漿泵性能惡化，渣漿泵內(nèi)發(fā)生汽蝕時(shí)，大量的氣泡生成、發(fā)展和潰滅，破壞了水流的正常流動(dòng)規(guī)律，流道內(nèi)過流面積減小，流動(dòng)方向改變，因而葉輪和水流之間能量交換受到干擾和破壞，能量損失增加，從而引起水泵流量、揚(yáng)程和效率的迅速下降，甚至達(dá)到斷流狀態(tài)。

    不同比轉(zhuǎn)速的渣漿泵，有汽蝕引起的性能下降的特點(diǎn)有所不同，低比轉(zhuǎn)速離心泵，葉片間流道狹長(zhǎng)，寬度較小，汽蝕開始后，氣泡區(qū)首先出現(xiàn)在葉片流道進(jìn)口部位，并迅速擴(kuò)展到流道的整個(gè)寬度，"堵塞"整個(gè)流道，破壞了水流的連續(xù)性，渣漿泵性能曲線呈急劇下降的狀態(tài)，出現(xiàn)"斷裂"工況。中、高比轉(zhuǎn)速離心泵和混流泵，由于葉輪流道相對(duì)較寬，不易被氣泡"堵塞"，所以渣漿泵性能曲線先是緩慢下降，當(dāng)流量增加、汽蝕發(fā)展到一定程度時(shí)，才出現(xiàn)"斷裂"工況。高比轉(zhuǎn)速軸流泵，由于葉片少，葉片間重疊少，流道相當(dāng)寬闊，故汽蝕開始后汽蝕區(qū)不易擴(kuò)展到整個(gè)流道。因此，性能曲線不僅下降緩慢，而且也不出現(xiàn)"斷裂"工況。

    2.損壞過流部件，當(dāng)氣泡被水流帶到高壓區(qū)迅速凝結(jié)、潰滅時(shí)，氣泡周圍的水流質(zhì)點(diǎn)高速地向氣泡中心集中，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊。觀察資料表明，氣泡的潰滅可以毫秒計(jì)，甚至以微秒計(jì)的時(shí)間內(nèi)完成，因此，產(chǎn)生很大的沖擊力，順時(shí)局部壓力可達(dá)即使甚至幾百兆帕。如果氣泡在過流部件表面附近潰滅，就形成對(duì)過流部件的打擊。過流部件的金屬材料在如此高頻、高壓的不斷沖擊下，引起塑性變形和局部硬化，產(chǎn)生疲勞，性能變脆，很快就會(huì)發(fā)生裂紋與剝落，以至形成蜂窩狀孔洞。汽蝕的進(jìn)一步作用，使裂紋相互貫穿、孔洞相連，直到葉輪或泵殼被蝕壞甚至斷裂。這就是汽蝕對(duì)過流部件金屬材料表面的機(jī)械剝蝕作用。

    汽蝕發(fā)生后，由于機(jī)械剝蝕、化學(xué)和電化學(xué)腐蝕的共同作用，渣漿泵過流部件的破壞是嚴(yán)重的和迅速的。由于汽蝕現(xiàn)象的復(fù)雜性，其形成機(jī)理直到現(xiàn)在仍在研究探討中。但一般認(rèn)為泥沙含量較高時(shí)，由于泥沙磨蝕，破壞了渣漿泵過流部件金屬表面的保護(hù)膜，在某些部位發(fā)生汽蝕時(shí)，則有加快金屬被侵蝕的作用。另有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，水中還有少量泥沙，可以將過流表面磨光，而在泵內(nèi)發(fā)生汽蝕時(shí)，減輕或避免了粗糙汽蝕的作用。

    3.振動(dòng)和噪音，在氣泡凝結(jié)潰滅時(shí)，產(chǎn)生壓力瞬時(shí)升高和水流質(zhì)點(diǎn)間的撞擊以及對(duì)泵殼和葉輪的打擊，是水泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng)現(xiàn)象。觀察表明，它具有較廣的頻譜，測(cè)得的高頻率可達(dá)100萬Hz。因此噪音也是用來探測(cè)汽蝕是否已發(fā)生和消失的一種方法。當(dāng)汽蝕振動(dòng)頻率與水泵自振頻率接近時(shí)，會(huì)引起共振，從而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組甚至整個(gè)泵房振動(dòng)。在這種情況下，機(jī)組就不應(yīng)該繼續(xù)工作了。

    可見，渣漿泵汽蝕的危害是嚴(yán)重的。我們應(yīng)該很好地掌握渣漿泵的吸水性能，正確地確定渣漿泵安裝高程，防止汽蝕及其危害的發(fā)生。