離心泵，消防水泵的氣蝕和氣縛故障應(yīng)該如何預(yù)防和減輕呢？

2019/11/01

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       離心泵在啟動(dòng)過程和工作過程中如果操作不當(dāng)或者液體在低壓區(qū)氣化，則會(huì)造成氣縛和氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。        氣蝕和氣縛現(xiàn)象對(duì)于離心泵會(huì)造成嚴(yán)重的損壞，因此今天來帶大家詳細(xì)了解兩種現(xiàn)象發(fā)生的原因和相應(yīng)的預(yù)防措施，從而盡量避免在工作中氣蝕和氣縛現(xiàn)象的發(fā)生，保證離心泵的正常高效的運(yùn)轉(zhuǎn)。

離心泵的氣縛和氣蝕簡(jiǎn)介

氣縛現(xiàn)象氣縛發(fā)生原因

     離心泵在啟動(dòng)前沒有灌滿被輸送的液體，或者是在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)滲入了空氣，因?yàn)闅怏w的密度小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力小，無法把空氣甩出去，泵殼內(nèi)的流體在隨電機(jī)作離心運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生負(fù)壓不足以吸入液體至泵殼內(nèi)，泵象被“氣體”縛住一樣，失去了自吸能力而無法輸送液體，稱作離心泵的氣縛現(xiàn)象。

產(chǎn)生危害情況

泵打不出液體來，機(jī)組產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，同時(shí)伴有強(qiáng)烈刺耳的噪音，電機(jī)空轉(zhuǎn)，容易燒壞電機(jī)。影響輸送液體的效率和離心泵的正常工作。

啟動(dòng)前要灌泵并使泵殼內(nèi)充滿待輸送的液體，啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉出口閥。為防止灌入泵殼內(nèi)的液體因重力流入低位槽內(nèi)，在泵吸入管路的入口處裝有止逆閥（底閥）；如果泵的位置低于槽內(nèi)液面，則啟動(dòng)時(shí)無需灌泵。做好殼體的密封工作，灌水的閥門不能漏水，密封性要好。

一、氣蝕現(xiàn)象氣蝕發(fā)生原因

當(dāng)泵殼內(nèi)吸入的液體在泵的吸入口處因壓強(qiáng)減小恰好氣化時(shí)，給泵殼內(nèi)壁帶來巨大的水力沖擊，使殼壁象被“氣體”腐蝕一樣，該現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。        

造成汽蝕的主要原因有     

１．輸送介質(zhì)溫度過高； 

２．進(jìn)口管路阻力過大或者管路過細(xì)； 

３．安裝高度過高，影響泵的吸液量；   

４．流量過大，也就是說出口閥門開的太大； 

５．選型問題，包括泵的選型，泵材質(zhì)的選型等。

含氣泡的液體擠入高壓區(qū)后急劇凝結(jié)或破裂。因氣泡的消失產(chǎn)生局部真空，周圍的液體就以極高的速度流向氣泡中心，瞬間產(chǎn)生了極大的高達(dá)幾萬kpa的高速?zèng)_擊力，造成對(duì)葉輪和泵殼的沖擊，使材料受到侵蝕和破壞。

從造成汽蝕和氣縛的原因不同來看：氣縛是泵體內(nèi)有空氣，一般發(fā)生在泵啟動(dòng)的時(shí)候，主要表現(xiàn)在泵體內(nèi)的空氣沒排凈；而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達(dá)到了它的汽化壓力。

二、氣蝕發(fā)生的位置

根據(jù)水泵汽蝕發(fā)生的部位不同，可將汽蝕分為以下四類

（1）葉面汽蝕      

 葉面氣蝕是發(fā)生在葉片表面的汽蝕，主要是因?yàn)樗冒惭b過高，或流量偏離設(shè)計(jì)流量過大時(shí)產(chǎn)生的汽蝕現(xiàn)象。其空泡形成和潰滅多發(fā)生在葉片的正面和背面或前輪盤內(nèi)表面處以及葉片的根部。

（2）間隙汽蝕       

間隙氣蝕泵內(nèi)水流通過突然變窄的間隙時(shí)，速度增加，局部壓力下降，也會(huì)產(chǎn)生汽蝕。如軸流泵葉片外緣及泵殼之間的間隙內(nèi)，離心泵密封環(huán)與葉輪外緣的間隙處，由于葉輪進(jìn)水側(cè)與出水側(cè)的壓蓋很大，導(dǎo)致高速回流，造成局部壓降，引起間隙汽蝕。

（3）粗糙汽蝕       

 粗糙氣蝕是水流經(jīng)過泵內(nèi)凸凹不平的內(nèi)壁面和過流部件時(shí)，在突出物的下游也容易產(chǎn)生局部負(fù)壓而引發(fā)汽蝕，該汽蝕稱為粗糙汽蝕。

（4）渦帶汽蝕        

渦帶氣蝕由于集水池，進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不良或水泵在非設(shè)計(jì)條件下工作，也可能在葉輪的下方產(chǎn)生自上而下的帶狀漩渦（簡(jiǎn)稱渦帶），當(dāng)渦帶中心壓力低于汽化壓力時(shí)，該渦帶即成為汽蝕帶。

三、產(chǎn)生的危害情況  

（1）損壞過流部件，水泵壁面在高強(qiáng)度沖擊力的反復(fù)作用下，金屬表面產(chǎn)生局部變形與硬化變脆，產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象，使金屬破裂與剝落。除力學(xué)作用外，還夾雜著水體中逸出的深入活潑氣體（如氧氣）對(duì)金屬的化學(xué)腐蝕以及水體對(duì)金屬的電化學(xué)腐蝕等。在綜合作用下，水泵壁面起初是出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而變成蜂窩狀，嚴(yán)重時(shí)壁面會(huì)在短期內(nèi)被擊空。

（2）使水泵性能惡化，汽蝕發(fā)生時(shí)將產(chǎn)生大量空泡，水中含有大量空泡時(shí)，破壞了水流的正常規(guī)律，使葉槽有效過流面面積減小，流動(dòng)方向隨之改變，能量損失增大，從而引起水泵流量、揚(yáng)程和效率的迅速下降，汽蝕嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)斷流。

（3）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，氣泡潰滅時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，同時(shí)也撞擊金屬表面，產(chǎn)生各種頻率的噪聲，嚴(yán)重時(shí)可聽見泵內(nèi)有“劈啪”的爆炸聲，同時(shí)引起機(jī)組振動(dòng)。葉輪局部在巨大沖擊的反復(fù)作用下，表面出現(xiàn)斑痕及裂紋，甚至呈海綿狀逐漸脫落，降低了泵使用壽命。

所以噪聲和振動(dòng)也是用來判斷汽蝕是否發(fā)生和消失的主要依據(jù)之一。

四、預(yù)防措施集錦

    減少氣蝕的有效措施是防止氣泡的產(chǎn)生。

    首先應(yīng)使在液體中運(yùn)動(dòng)的表面具有流線型，避免在局部地方出現(xiàn)渦流，因?yàn)闇u流區(qū)壓力低，容易產(chǎn)生氣泡。此外，應(yīng)當(dāng)減少液體中的含氣量和液體流動(dòng)中的擾動(dòng)，也將限制氣泡的形成。

    選擇適當(dāng)?shù)牟牧夏軌蛱岣呖箽馕g能力。通常強(qiáng)度和韌性高的金屬材料具有較好的抗氣蝕性能，提高材料的抗腐蝕性也將減少氣蝕破壞。

     離心泵入口處壓力不能過低，而應(yīng)有一最低允許值，此時(shí)所對(duì)應(yīng)的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量，一般由泵制造廠通過汽蝕實(shí)驗(yàn)測(cè)定，并作為離心泵的性能列于泵產(chǎn)品樣本中。泵正常操作時(shí)，實(shí)際汽蝕余量必須大于必須氣蝕余量，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定應(yīng)大于0.5m以上。

    同時(shí)要清理進(jìn)口管路的異物使進(jìn)口暢通，或者增加管徑的大小。

    另外對(duì)于泵的生產(chǎn)廠商來說就是要提高離心泵本身抗氣蝕的能力，比如改進(jìn)吸入口至葉輪附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；采用前置誘導(dǎo)輪，以提高液流壓力；增大葉片進(jìn)口角，減小葉片進(jìn)口處的彎曲，以增大進(jìn)口面積。

     離心泵的氣縛和氣蝕現(xiàn)象對(duì)于離心泵的影響是十分不利的。在日常使用離心泵前一定要按操作規(guī)程來進(jìn)行，避免氣縛現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)要定期檢查和維護(hù)離心泵的進(jìn)出口管路以及葉片，防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

怎樣預(yù)防水泵汽蝕,怎樣減輕水泵汽蝕,減輕水泵汽蝕的辦法

一、提高水泵的抗汽蝕機(jī)能

1、降低必需汽蝕余量

（1）恰當(dāng)加大葉輪進(jìn)口直徑及增大葉片進(jìn)口寬度。當(dāng)葉輪進(jìn)口直徑和葉片進(jìn)口寬度增大時(shí)，可將集水池與水泵間用無門窗的不透水隔墻分開，熱油循環(huán)泵可知泵的臨界汽蝕余量降低。但此時(shí)葉輪進(jìn)口處的減漏環(huán)面積增大。污水泵站的構(gòu)造,污水泵站的特點(diǎn)由于污水管渠埋深較大，泵的容積效力會(huì)降低。

（2）采用雙吸式葉輪的水泵。由于雙吸泵的汽蝕余量%26Deltahc比單級(jí)單吸泵的汽蝕余量%26Deltahc小，對(duì)于轉(zhuǎn)速n和流量Q不異的泵，污水泵站的構(gòu)造在結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮防滲、防漏、抗腐、抗裂等。

（3）葉輪前加設(shè)誘導(dǎo)輪。污水泵站常用的泵類產(chǎn)品有：潛水排污泵或者具有自吸功能的自吸排污泵等產(chǎn)品，誘導(dǎo)輪與泵的葉運(yùn)轉(zhuǎn)，其產(chǎn)生的壓力輪同軸組裝后一起運(yùn)轉(zhuǎn)，離心泵的結(jié)構(gòu)類型,離心泵的類型有哪些通常離心泵的結(jié)構(gòu)類型主要有臥式、立式、自吸式三種，提高泵的抗汽蝕機(jī)能。但加設(shè)誘導(dǎo)輪，臥式離心泵的安裝精度要求比立式離心泵要低，因此，尚需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的摸索和研究。如果要求的流量不大固體含量較小揚(yáng)程需要較高一般的潛水排污泵滿足不了要求時(shí)，耽誤其利用壽命，常常選用抗汽蝕機(jī)能較強(qiáng)的材料。允許水位比泵低3米左右不過需要在水池底部吸水口安裝防止水倒流的底閥，別的，對(duì)過流部件表面進(jìn)行精加工，但一般啟動(dòng)前要求為臥式離心泵及吸水管道充水排氣，也可減輕汽蝕的風(fēng)險(xiǎn)。    

二、減輕水泵汽蝕的辦法

提高進(jìn)水裝置的防汽蝕能力汽蝕余量是與進(jìn)水裝置和管路系統(tǒng)有密切關(guān)系，一些具有腐蝕性的化學(xué)品或者溶劑很有可能導(dǎo)致橡膠套出問題，盡可能地提高泵進(jìn)口的汽蝕余量，以知足泵內(nèi)動(dòng)壓降的要求。臥式離心泵圖片如下：立式離心泵葉輪淹沒于水下所以水位通常都應(yīng)該比立式離心泵要高，由于水泵一般都在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行，因此應(yīng)充分考慮水泵工作中可能遇到的各種工況。

選配合理的進(jìn)水管道。盡可能減少進(jìn)水管道長(zhǎng)度及不必要的管道附件，自吸離心泵進(jìn)口管道淹沒于水下不需要安裝底閥，以減小進(jìn)水管的水力損掉，提高泵進(jìn)口的汽蝕余量。另一個(gè)螺桿泵的局限性是輸送的介質(zhì)和橡膠套材質(zhì)是不是能適用，進(jìn)水管道內(nèi)的水流流速和壓力盡可能均勻分布，將有利于防止汽蝕的發(fā)生。第一次使用時(shí)為自吸離心泵灌滿水排氣之后下次使用時(shí)就用不著在灌水就能把水抽吸上來，杰出的進(jìn)水池不僅可以減小池中水位的降落，減小進(jìn)水管口的阻力系數(shù)，自吸離心泵圖片如下：其實(shí)各種自吸泵都屬于離心泵種類的一種產(chǎn)品，可避免空氣進(jìn)入泵內(nèi)，防止汽蝕過早地發(fā)生。

不過可以采用變頻控制的方式直接采用變頻電機(jī)及變頻器配套使用完全就可以不需要齒輪減速器裝置，可跟據(jù)泵站的具體前提，采用變閥、變速、變角等調(diào)節(jié)措施，水泵管道的安裝,水泵的安裝要求水泵機(jī)組安裝完成后，控制水泵實(shí)際轉(zhuǎn)速高于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的幅度。由于必須汽蝕余量與轉(zhuǎn)速的平方成正比，水泵管道的安裝前必須檢查管子和附件的好壞、數(shù)量、質(zhì)量、規(guī)格等是否符合設(shè)計(jì)、施工和安裝要求，不僅使必須汽蝕余量大幅增加，而且使有效汽蝕余量減小。水泵管道安裝時(shí)分別從水泵進(jìn)口和水泵出口開始，可采用水泵進(jìn)水口充入少量空氣或高壓水流的辦法，來減輕或避免汽蝕風(fēng)險(xiǎn)。

因?yàn)檗D(zhuǎn)速低必須在電機(jī)與泵之間有一個(gè)齒輪減速器或者皮帶傳動(dòng)，保證空氣能順利排出；偏心漸縮管的平面在上