1. <dl id="jdjgb"><font id="jdjgb"></font></dl>
      2. 打赏本站 | 会员中心 | 我要投稿 | ?#21482;?#32593;站
        您当前的位置首页 > 气化管理 > 技术管理

        离心泵气蚀的主要原因分析

        时间2016-05-18 15:42:15  来源  作者

            影响离心泵汽蚀的因素是设计与使用离心泵所必须考虑的问题近年来国内外对其进行了大量的研究但由于研究的侧重点不同且大多都是针对影响离心泵汽蚀的某一?#38382;?#36827;行的研究造成研究成果较为分散且部分观点之间相互矛盾本文综合国内外大量文献对离心泵汽蚀影响因素的相关研究结果进行比较分析得出目前较为全面的影响离心泵汽蚀的主要因素qJe气化网

        1.流体物理特性方面的影响
        流体物理特性对离心泵气蚀的影响主要包括所输送流体的纯净度pH值和电解质浓度溶解气体量温度运动黏度汽化压力及热力学性质
        (1)纯净度(所含固体颗粒物浓度)的影响 流体中所含固体杂?#35797;?#22810;将导致气蚀核子的数量增多从而加速气蚀的发生与发展
        (2)pH值和电解质浓度的影响 输?#22270;?#24615;介质的离心泵(如一般的水泵)与输?#22836;?#26497;性介质的离心泵(输送苯烷烃等有机物的泵)其气蚀机理是不同的输?#22270;?#24615;介质的离心泵的气蚀损伤可能包括机械作用化学腐蚀(与流体PH值有关)电化学腐蚀(与流体电解质浓度有关);而输?#22836;?#26497;性介质的离心泵的气蚀损伤可能只有机械作用
        (3)气体溶解度的影响 国外研究表明流体内溶解的气体含量对气蚀核子的产生与发展起到促进作用
        (4)气化压力的影响 研究表明随着气化压力的增高气蚀损伤先升高后降低因为随着气化压力的升高流体内形成的不稳定气泡核的数量也不断升高从而引起气泡破裂数量的增多冲击波强度增大气蚀率上升但如果气化压力继续增大使气泡数增加到一定限度气泡群形成一种“层间隔”的作用阻止了冲击波行进削弱其强度气蚀的破坏程度反而会逐渐降低
        (5)温度的影响 在流体中温度的改变将导致气化压力气体溶解度表面张力等其他影响气蚀的物理性质出?#32440;?#22823;改变由此可见温度对气蚀的影响机?#24179;?#20026;复杂需结合?#23548;是?#20917;进行判断
        (6)表面张力的影响 当其他因素保持不变降低流体表面张力可以减少气蚀损伤因为随着流体表面张力的减小气泡溃灭所产生冲击波的强度减弱气蚀速率降低
        (7)液体黏度的影响 流体黏度越大流速越低达到高压区的气泡数越少气泡破灭所产生冲击波的强度?#22270;?#23567;同时流体黏度越大对冲击波削弱也越大因此流体的黏度越低气蚀损伤越?#29616;ء?/span>
        (8)液体的可压缩性和密度的影响 随着流体密度的增加可压缩性降低气蚀损失增加
        2.过流?#32771;?#26448;质特性方面的影响
        由于泵的气蚀损伤主要体现为对过流?#32771;?#26448;质的损坏因此过流?#32771;?#30340;材料性能也将在一定程度上对离心泵的气蚀产生影响采?#27599;?#27668;蚀性能良好的材料制造过流?#32771;?#26159;减少离心泵气蚀影响的有效措施
        (1)材料的硬度 以AISI304材质的叶轮为例气蚀会造成叶轮材料的加工硬化和相变诱发马氏体钢这种变化将反过来阻止材料的进一步气蚀而加工硬化和相变诱发马氏体钢的抗气蚀性主要?#35272;?#20110;叶轮材质的硬度
        (2)加工硬化与抗疲劳性能 材料加工硬化指数越高抗疲劳性能越好则材料抗气蚀性能越好
        (3)晶体结构的影响 在其他条件确定的情况下抗气蚀率是显微结构的函数在立方晶系中由于体心立方晶格的金属具有较高的应变速率敏?#34892;ԣ?#24403;应变速率上升时会引起快速的穿晶脆性断裂和解理断裂并导致点蚀形成从而产生较大的磨蚀率对于密排六方晶格的金属当接近于理想的轴比且处于气蚀环境时六个滑移系全部开动迅速转变成稳定态FCC吸收气蚀应力所做的功(公众号:泵管家)使磨蚀率下降对于面心立方晶格的金属滑移?#21040;?#22810;在高应力作用下将发生塑性流变因此孕育期长磨蚀率降低总之在气蚀过程中发生由BCC向HCP或FCC向HCP转变都将提高抗气蚀性
        (4) 晶粒大小的影响 叶轮所使用金属材料的晶粒尺寸越小抗气蚀性能越好因为金属的晶粒尺寸越小细晶使晶界增多位错滑移受阻裂纹在扩展中受阻力增大延长了磨蚀寿命
        3.离心泵结构设?#21697;?#38754;的影响
        在离心泵结构设?#21697;?#38754;对泵气蚀特性起主要影响的可以分为泵体设计和叶轮设计两个方面研究表明影响离心泵气蚀性能的?#33519;?#22240;素是叶?#32440;?#21475;的局部流动均匀性因此叶轮结构设计比泵体的设计对离心泵气蚀的影响大是主要影响因素
        (1)叶轮结构对离心泵气蚀性能的影响
        离心泵叶轮结构对泵的气蚀性能有着重要的影响合理的叶轮结构可以改善泵的气蚀性能
        1)叶片进口厚度叶片的排挤作用使得进口处流体速度增加而产生压力损失选择较小的叶片进口厚度可以减少叶片对液流的冲击增大叶片进口处的过流面积减少叶片的排挤从而降低叶片进口的绝?#36816;?#24230;和相?#36816;?#24230;提高泵的抗气蚀性能
        2)叶?#32440;?#21475;流道表面粗糙度离心泵的叶?#32440;?#21475;流道的表面粗糙度可以分为二类一类是孤立粗糙突体(如明显的突出流道表面的?#24615;?#25110;明显的机加工与非加工过渡棱等)另一类是沿整个表面某一部份均匀分布的粗糙突体研究表明孤立粗糙突体会在液流中引起额外的冲击和漩涡因此沿整个表面均匀分布的粗糙突体与同样高度的孤立粗糙突体比较其气蚀发生的危?#25307;?#35201;小得多由此可见?#28304;?#31961;流道的表面尤其是存在孤立粗糙突体的表面进行必要的打磨是提高离心泵抗气蚀性能的有效措施
        3)叶片进口喉部面积叶片进口的喉部面积对离心泵气蚀性能的影响非常之大如果叶片入口喉部面积较小即使叶片进口处过流面积与叶?#32440;?#21475;断面面积之比设计的较为合理但仍旧很可能无法达到理想的气蚀性能叶轮叶片进口喉部面积过小将导致叶片进口液流的绝?#36816;?#24230;增大从而造成离心泵抗气蚀性能下降
        4)叶片数离心泵叶轮内叶片的数量对于泵的扬程效率气蚀性能都有较大影响固然采用较少的叶轮叶片数量能减少的摩擦面制造简单但是它对流体的导向作用却变差了(公众号:泵管家);而采用较多的叶片数可以减少叶片负荷改善初生气蚀特性但是叶片数过多会造成排挤程度的增加并使相邻叶片之间的宽度减小从而容易形成汽泡群堵塞流道致使机泵气蚀性能变差因此在选择叶轮叶片数时一方面要尽?#32771;?#23569;叶片的排挤与摩擦面另一方面又要使叶道有足够的长度?#21592;?#35777;液流的稳定性和叶片对液体的充分作用目前对于叶片数的取值并没有一个确定的公认的规则但大量的研究表明针对具体的离心泵设计应用CFD流场数?#30340;?#25311;的方法可以有效的确定叶轮叶片数的最佳范围
        (2)叶轮吸入口?#38382;?#23545;离心泵气蚀性能的影响
        叶轮吸入口?#38382;?#21363;决定叶轮叶片进口面积的相关结构?#38382;?#20854;包括叶片进口冲角叶?#32440;?#21475;?#26412;?#21494;片进口流道宽度以及轮毂?#26412;?/span>
        离心泵汽蚀的原因分析
        1)叶片进口冲角Δβ一般取正冲角(3°~10°)由于采用正冲角增大了叶片进口角从而能够有效减小叶片的弯曲增大叶片进口过流面积减小叶片的排挤这些因素都将减小v0和ω0提高泵的抗气蚀性能并且离心泵的流量增加时进口相对液流角增大采用正冲角可?#21592;?#20813;泵在大流量下运转时出现负冲角造成λ2?#26412;?#19978;升大量研究表明增大叶片进口角保持正冲角能提高泵的抗气蚀性能而且对效?#35270;?#21709;不大但冲角的选择对离心泵的抗气蚀性能则存在一个最优值并不是冲角越大越好应结合?#23548;是?#20917;进行分析选择
        2)叶?#32440;?#21475;?#26412;?#22312;流量恒定的情况下叶?#32440;?#21475;处液流的绝?#36816;?#24230;和相?#36816;?#24230;都是吸入管径的函数因此对于提高离心泵的抗气蚀特性叶?#32440;?#21475;?#26412;?#23384;在一个最佳值当叶?#32440;?#21475;?#26412;?#23567;于此最佳值时随着叶?#31181;本?#30340;增大进口处的流速减小离心泵气蚀性能不断提高但当叶?#31181;本?#30340;取值超过最佳值之后对于给定流量来说随着进口?#26412;?#30340;增大在叶?#32440;?#21475;部分将形?#36175;?#28382;区?#22836;?#21521;流使离心泵气蚀性能逐渐恶化
        3)叶片进口流道宽度在离心泵的工况不变的情况下增大叶片进口处流道的宽度会使液流绝?#36816;?#24230;的轴面分速度减小从而改善离心泵的气蚀特性并且对离心泵的水力效率和容积效?#35270;?#21709;较小
        4)轮毂?#26412;?#20943;小叶轮的轮毂?#26412;?#20250;增大叶轮流道的?#23548;?#36827;口面积从而使离心泵的气蚀性能得到改善
        5)叶轮?#26696;前?#30340;曲率半径流体在流经离心泵吸入口至叶?#32440;?#21475;处时由于流道?#36134;?#27969;体流速增加从而产生一定的压力损失同时由于在此过程中流体流动的方向由轴向变为?#26029;}?#22240;转弯处流场不均匀也会产生一部分压力损失可见叶轮?#26696;前?#26354;率半径的大小?#33519;?#24433;响着压力损失的大小进而影响着离心泵的气蚀特性采用较大的曲率半径可减弱?#26696;?#22788;液流转弯处流速的变化使流速均匀平稳改善离心泵气蚀性能
        其他方面的影响
        1.?#38382;?#30340;相互影响
        到目前为止对离心泵气蚀影响因素的研究都只是针对某个?#38382;?#36827;行的对各个?#38382;?#38388;的相互影响则很少研究但结构?#38382;?#30340;影响是一个统一的整体它们是互相制约互相影响的今后的研究应该向综合影响因素方向发展
        2.离心泵的运行工况
        离心泵在?#23548;?#20351;用过程中由于操作条件极为复杂泵入口流量压力随之不断改变因此离心泵的?#23548;?#24037;况往往与实验设计的工况存在较大的偏差其发生气蚀的可能?#23545;?#36229;出实验的预计
        小结
        由于气蚀的机理非常复杂影响离心泵气蚀的因素较多且各种因素并不是孤立作用的不同的影响因素之间存在相互作用相互影响因此在研究离心泵的气蚀性能时应结合?#23548;是?#20917;对影响泵气蚀的机理与因素进?#22411;?#30424;的考虑近年来随着CFD 技术的发展通过对离心泵内流场的数?#30340;?#25311;为研究多种因素共同影响下的离心泵气蚀性能提供了新的手段但目前大多数离心泵气蚀CFD数?#30340;?#25311;仍局限于研究单一因素对泵气蚀性能的影响接下来的研究应更多关注不同因素间相互作用对离心泵抗气蚀性能的影响
        来顶一下
        返回首页
        返回首页

        请打赏支持气化网建设

        气化网是一个独立的行业化工网站一直坚持免?#21387;?#20139;互相学习提高的原则

        坚持原创共享各种渠道收集资料用来提高气化人的?#23548;?#19994;务理论水平如果本站原创资料对你有用不妨考虑请站长喝杯咖啡鼓励一下

        推荐资讯
        兖矿鲁化多喷嘴气化炉控制运行管理课件之一
        兖矿鲁化多喷嘴气化炉
        EMMERICH高压煤浆泵介绍
        EMMERICH高压煤浆泵介
        OMB气化工艺流程
        OMB气化工艺流程
        我自主气化炉稳运创世界纪录
        我自主气化炉稳运创世
        水煤浆气化网推荐
        栏目更新
        栏目热门
        ƽվ

            1. <dl id="jdjgb"><font id="jdjgb"></font></dl>

                  1. <dl id="jdjgb"><font id="jdjgb"></font></dl>