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1、2汽蚀现象及解决方案2.1汽蚀现象由于叶轮叶片入口附近液体压力小于或等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化，同时还可能有溶解在液体内的气体逸出，形成大量气泡，气泡随液体流到叶道内压力较高处时又瞬时凝结溃灭。在气泡凝结溃灭的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入气泡凝失形成的空穴，形成强大的局部高频高压水击，金属表面因疲劳而产生剥蚀。同时,由于活泼气体（如氧气）的存在以及气泡凝结时产生的局部高温，导致金属表面发生电化学腐蚀。上述这一过程称为汽蚀现象。2.2影响汽蚀的因素影响液体压力和饱和蒸汽压力的因素都会影响汽蚀的发生。2.2.1影响的因素泵进口的结构参数：包括叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶
2、片进口边的位置和前盖板形状等。泵的操作条件：它包括泵的流量、扬程及转速等。泵的安装位置：它包括泵的吸入管路水力损失及安装高度。环境因素：它包括泵安装地点的大气压力。2.2.2影响的因素它包括介质本身的性质及介质操作温度。2.3解决离心泵汽蚀问题的几个方案根据以上对影响汽蚀因素的分析，我们可以得到如下几个解决离心泵汽蚀问题的方案：改进泵入口的结构参数这一方案适于在离心泵的设计制造阶段，该方法在生产现场很少采用。在泵的吸入口加装诱导轮加装诱导轮，对提高离心泵的抗汽蚀性能，解决汽蚀问题，效果很显著。而且其结构简单易于制造安装，运行维修方便，造价低，在不影响生产的前提下即可进行安装调试，特别适于在生产
3、现场推广应用。合理设计吸入管路及调整安装高度该方法虽能彻底消除汽蚀问题，但在生产现场却很少采用。这是因为调整泵的吸入管路及安装高度，工程量大、施工费用高，并且受施工环境的制约，只有在装置停车或大检修时才能进行；同时，由于工艺条件的限制，调整泵的吸入管路及安装高度又将影响后续工艺，具有连锁反应。优化工艺操作条件在工艺条件允许的情况下，改变泵的流量、扬程、转速及介质的操作温度等操作参数，可以避免汽蚀的发生。但由于工艺条件的限制，优化工艺操作条件具有很大的局限性，大部分情况下效果并不显著。所以，可将该方法作为解决汽蚀问题的辅助方法。2.4方案的确定通过对以上几个方案的分析比较，在不影响正常生产的前提
4、下，解决机泵的汽蚀问题，应首选在其入口加装诱导轮。3诱导轮的设计当液体流过诱导轮时，诱导轮对液体做功，相当于对进入后面叶轮的液体起到增压作用，从而提高了压力。该方法虽然增加了电机的负荷，但由于电机的功率一般都比较大(一般要比离心泵的轴功率大2030%)，且诱导轮尺寸受吸入口管径的影响，其增压范围有限。一般情况电机仍能满足要求，勿需更换电机。由于目前对于诱导轮的认识尚处于摸索阶段，对一些理论问题还没有统一的看法。因此，诱导轮的设计在很大程度上是根据经验，并结合机泵的实际结构而进行的。下面将以217-J/JA（型号D1011 311/28）泵（如图1）为例,介绍诱导轮的设计方法，为生产现场机泵汽蚀
5、问题的解决提供一些参考。3.1特性参数和操作参数（表2）表2 特性参数和操作参数叶轮直径流量扬程转速比转数特性参数1734181.5355051.0操作参数3051.4296051.43.2 诱导轮的设计计算1假定诱导轮外径为，轮毂直径为，取，则诱导轮外径为；则轮毂直径为；取叶片数为，则叶片外圆处间距为；取，则外圆处叶片长度为；外圆处叶片安放角为；诱导轮外圆处叶片包角为；叶片入口边半径为；诱导轮外圆处叶片轴向长度为；轮毂处叶片安放角为；取轮毂处叶片最大厚度为；取外圆处叶片最小厚度为。4 安装诱导轮后的抗汽蚀性能计算4.1 诱导轮汽蚀余量2诱导轮流量为其中为诱导轮外缘间隙泄漏量，为影响诱导轮流量
6、的泵泄漏量。诱导轮汽蚀比转速为其中为进口流量系数，诱导轮进口轴面速度，轮缘进口圆周速度。所以，诱导轮汽蚀余量为4.2 加装诱导轮后主叶轮汽蚀性能分析一般诱导轮扬程系数，则诱导轮实际产生的扬程为217-J/JA泵未装诱导轮时，当流量为Q=30m3/h，汽蚀余量为。加装诱导轮后主叶轮的汽蚀余量为加装诱导轮后，主叶轮的汽蚀余量减少。按上述计算结果对该设备进行改造，如图1所示，改造后对其运行情况进行调查分析，结果见表3。表3 改造前后运行情况对比表项目振幅(mm)叶轮点蚀情况维修周期(天)电机电流(A)改造前0.47叶轮入口处为海绵状麻坑7.36.97.0改造后0.02叶轮表面无显著的麻坑907.07
7、.2通过上述计算可以看出，在泵的吸入口加装诱导轮，显著提高了泵的抗汽蚀性能，阻止了汽蚀现象的发生，大大提高了设备的运行周期，从而稳定装置生产，降低设备的检维修费用，提高了企业的经济效益。5 结论加装诱导轮己成为提高离心泵抗汽蚀性能的重要措施之一，尤其是在生产现场中，这不仅是因为它效果显著、结构简单、易于制造安装，更重要的是它造价低、通用性强、维修方便。参考文献1离心泵设计基础编写组.离心泵设计基础M.北京:机械工业出版社,1974.71101.2关醒凡.泵的理论与设计M.北京：机械工业出版社，1987. 2923北京燕化公司化工三厂.间甲盼装置工艺技术规程.1990.4北京燕化公司化工三厂. D1011 311/28泵随机技术资料
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