循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的重要設(shè)備是循環(huán)水泵,循環(huán)泵的正常運(yùn)行直接關(guān)系到新循環(huán)水泵在老系統(tǒng)的長(zhǎng)周期運(yùn)行。循環(huán)水泵運(yùn)行時(shí)汽蝕是影響泵出口流量與揚(yáng)程的重要危害因素。
汽蝕是水與汽變化的物理特性,循環(huán)水泵正常運(yùn)行時(shí)液體壓力會(huì)沿著循環(huán)泵入口到葉輪入口而下降,在葉輪葉片的入口附近液體壓力會(huì)降低,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)高速旋轉(zhuǎn)的葉輪會(huì)對(duì)液體作功使液體能量增加壓力會(huì)隨著上升,葉輪葉片入口附近的壓力低于該液體泵送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)液體開始汽化并且產(chǎn)生汽泡,汽泡隨著液流進(jìn)入泵體中的高壓區(qū)時(shí)會(huì)破裂,周圍的液體會(huì)迅速填滿原汽泡的空穴會(huì)產(chǎn)生水力沖擊的作用,這種汽泡的產(chǎn)生與發(fā)展以及破裂就稱之為汽蝕。
發(fā)生汽蝕時(shí)過(guò)流部件會(huì)受到剝蝕與腐蝕破壞,循環(huán)泵的性能會(huì)忽然下降情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)噪聲與振動(dòng)。兩者相互刺激會(huì)使泵出現(xiàn)強(qiáng)烈的汽蝕共振情況,造成循環(huán)水泵損壞的重大事故。
循環(huán)水泵容易發(fā)生汽蝕的部位是:
1、葉輪曲率較大的前蓋板處靠近葉片進(jìn)口邊緣的低壓側(cè)。
2、壓出室中蝸殼隔舌與導(dǎo)葉的靠近進(jìn)口邊緣低壓側(cè)。
3、沒有前蓋板的高比轉(zhuǎn)速葉輪的葉梢外圓和殼體之間的密封間隙和葉梢的低壓側(cè)。葉輪出現(xiàn)汽蝕后由于產(chǎn)生的汽蝕過(guò)程不穩(wěn)定。會(huì)引起水泵出現(xiàn)振動(dòng)與噪聲,出現(xiàn)汽蝕時(shí)會(huì)有汽泡堵塞葉輪槽道,循環(huán)水泵的流量與揚(yáng)程會(huì)有所降低,正常運(yùn)行時(shí)不希望出現(xiàn)汽蝕的情況。
循環(huán)水泵葉輪汽蝕的原因
循環(huán)水泵在制造和安裝與運(yùn)行過(guò)程中采取了各種方法避免循環(huán)泵汽蝕的發(fā)生,但是實(shí)際運(yùn)行時(shí)由于一些原因會(huì)使循環(huán)水泵運(yùn)行條件和設(shè)計(jì)工況之間出現(xiàn)偏離,不同程度的汽蝕依然會(huì)發(fā)生,循環(huán)水系統(tǒng)使用的循環(huán)水泵是臥式中開式雙吸泵,循環(huán)水泵在設(shè)計(jì)安裝時(shí)考慮了吸上真空高度等問題,但是實(shí)際運(yùn)行工況下循環(huán)泵吸入口阻力大、吸入空氣是導(dǎo)致葉輪汽蝕的重要原因。每年在新老系統(tǒng)大修期間打開循環(huán)水泵泵殼檢查葉輪會(huì)發(fā)現(xiàn)有不同程度的汽蝕情況。循環(huán)水泵軸端密封使用的是浸油石墨填料軟密封,引入少量循環(huán)到隔離與冷卻以及潤(rùn)滑的作用。循環(huán)泵正常運(yùn)行中允許少量的密封水泄露,不可以超出二十到二十五滴每分鐘。循環(huán)水泵大修完運(yùn)行一段時(shí)間后,會(huì)有水從軸封處呈線狀漏出。倒泵停運(yùn)后漏水量會(huì)明顯增大,則說(shuō)明軸封處有漏氣情況。由于使用傳統(tǒng)填料密封的循環(huán)水泵,填料對(duì)泵軸套的磨損更加明顯,隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)軸套和填料之間的徑向間隙會(huì)不斷增大,假如沒有緊固填料會(huì)導(dǎo)致密封效果變差。空氣在大氣壓作用下從泵軸進(jìn)入葉輪進(jìn)口低壓區(qū)并且隨水流進(jìn)入泵的高壓區(qū),沖擊葉輪導(dǎo)致過(guò)流部件出現(xiàn)剝蝕與腐蝕破壞,這是導(dǎo)致泵葉輪和泵殼汽蝕的重要原因。
更換葉輪時(shí)需要考慮以下抗汽蝕的因素
1、選擇具有高硬度、高強(qiáng)度、高韌性的材料制作葉輪,化學(xué)穩(wěn)定性越好抗汽蝕與剝蝕性能越強(qiáng),比如硬質(zhì)合金、磷青銅等材料,這些會(huì)比普通鑄鐵的抗汽蝕能力大得多。
2、葉輪葉片進(jìn)口的厚度應(yīng)該適當(dāng)減少并且把葉片進(jìn)口修圓,使它接近流線型把減少繞流葉片頂部的加速與降壓。
3、提高葉輪葉片介質(zhì)進(jìn)口部分的表面光潔度可以減少阻力損失
4、對(duì)汽蝕較輕的葉輪修補(bǔ)時(shí)可以采用葉輪表面涂抹保護(hù)層的措施來(lái)提高葉輪的抗汽蝕能力。
循環(huán)水泵葉輪汽蝕原因及防范措施由循環(huán)泵廠家總結(jié)。