汽蚀对循环水泵的叶轮有哪些损害

文章出处：未知人气：发表时间：2020-11-10

循环水泵是循环冷却水系统的关键装置之一，该装置正常运作与否直接影响到新、老系统合成氨和尿素装置的长周期运作。在循环水泵运作时，汽蚀现象是影响泵出口处流量和扬程的关键危害因素。

一、汽蚀现象及其危害

1、汽蚀现象是水和蒸汽的物理特性变化，当离心泵正常工作时，液体压力沿泵入口降至叶轮入口。当叶轮转动时，高速旋转叶轮在液体上工作，增加液体能量，增加压力。在叶轮产生空化现象后，由于空化过程不稳定，会引起泵的振动和噪声，并由于空化气泡阻塞叶轮通道,减少泵流量,降低泵头效率。因此，在泵的正常运行中不需要空化现象。

2、当叶轮叶片入口附近的压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压时，液体开始蒸发并产生气泡。随着液体流入泵体的高压区，气泡爆裂。周围液体迅速填补原来气泡的空化，产生液压冲击。汽蚀发生时，溢流部件受到腐蚀和腐蚀，泵的性能突然下降，机组噪声和振动严重时为600-25000hz。

3、离心泵容易空化：

①叶轮曲率大的前盖板靠近叶片进口边缘的低压侧；

②通风室挡板和导叶进口边附近的低压侧；

③叶尖外圈与无前盖板叶轮壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧。

二、空化的原因

在正常运行过程中，每个冷却塔的水在高水平上保持稳定，尽管循环泵的设计和安装考虑了真空吸高。循环泵虽然采用各种方法防止泵在制造、安装和运行过程中出现泵汽蚀现象，但在实践中，传统填料密封循环泵对泵轴套具有明显的磨损，随着运行时间的延长，轴套与填料间径向间隙增大，如果填料不及时，密封效果就会恶化，叶轮叶轮在大气压下进入泵叶轮大气压腐蚀，导致溢流道内溢流。

由于各种原因，泵的运行条件会偏离设计条件，会产生不同程度的空化。

三、提高叶轮抗汽蚀能力的措施

一般来说，消除离心泵空化的措施包括提高水箱的水位，减少水泵进口管道的阻力损失，调节水泵的流量，使用抗蒸汽材料，提高离心泵本身的抗蒸汽能力。

由于工艺操作条件的限制，循环水箱的液位控制在85%～90%之间，水泵和进水管道的流量无法大幅度调节。对于现有工况下的循环水泵，防止或减缓水泵叶轮汽蚀的措施主要是将环氧树脂和贝罗纳涂料应用于检修过程中发生汽蚀的地区，并用无法修复的重腐蚀叶轮取代叶轮。

1、在叶轮的选择中，考虑到以下因素

①改善叶轮叶片进口部件的表面光洁度，降低阻力损失。选用高硬度、高强度、高韧性的叶轮，化学稳定性越好，抗空化和剥蚀性能越强。如硬质合金,磷青铜，188，CrNi等材料，与普通铸铁相比，其耐蚀性大得多。

②叶轮材料的组织均匀。对汽蚀情况较轻的叶轮修补时，主要采取在叶轮表面涂敷保护层的措施来提高叶轮的抗汽蚀能力。叶轮叶片进口厚度应减小，叶片进口应圆，使叶片接近流线，减小回流叶片顶部的加速度和压力。

表面保护材料分为非金属和金属两大类，非金属涂层主要是环氧树脂、尼龙粉末、多胺、聚合物材料。最广泛使用的金属表面保护层是电极堆焊、喷丝和合金粉末喷涂。

2、针对循环水泵易发生汽蚀的部位

①对于单叶轮大面积腐蚀孔，直接更换新叶轮，由于叶轮材料所用铸铁成本较低，直接更新比修复更有效。指出新型叶轮的直径和重量应与旧型叶轮基本一致，应进行静平衡试验，以避免泵在运行中的振动或驱动电机的超流。

②在循环水泵运行过程中，及时预紧大泄漏的密封填料，与钳子接触，避免漏气进入泵吸。对于腐蚀不甚严重的叶轮则进行打砂喷丸后涂刷环氧树脂的方法；对于腐蚀穿孔的下泵壳，先用铸铁焊条焊成一个骨架固定在档水板处，再用贝尔佐纳1111对坑洞进行修补，待干燥后涂刷贝尔佐纳1341两遍；将循环水泵解体后将上泵壳拉至防腐车间进行打砂喷丸处理，对不便拆卸的泵壳下半部分，采用彻底除锈后用电动砂轮打磨干净，以提高流道表面的光洁度,，再用贝尔佐纳1341涂刷内表面两遍，由于贝尔佐纳1341具有优异的耐磨性和耐蚀性，能提高泵壳抗冲蚀和抗化学腐蚀的能力，所以能延缓水泵受汽蚀作用而导致性能突然下降的影响。

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