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減輕在役泵的汽蝕破壞的方法

來源:http://www.5667511.com/發表時間:2017-01-21

1、進水池

     在使用現場,對發生汽蝕(包括其它故障)的泵查看進水池的流動狀況是十分必要且又方便易行的。如果池表面能看到強力的旋渦,應該考慮加破渦板。另外,管口與進水池的幾何尺寸也應注意。如:管口離池壁的距離是否合適,是否有氣泡進入泵吸入管。注意水池水位是必要的,抬高進水池水位可以減輕甚至徹底阻止汽蝕的發生。

解臺泵站對進水口改造,汽蝕浸蝕減少45%左右。齊魯石化的劉克旺、孫敬河等人在循環泵進口添設破渦板后泵的汽蝕不再發生且流量從不穩定的8500、8000m3/h分別提高到穩定的9700、8200m3/h。

2、進水管路

進口管路的設置除應該盡量使管路損失。ㄈ绫M量少的彎頭和不必要的閥門)外,讓進水管不得有高于泵進口的部位以防止管內積氣。

1995年赤水天然氣化肥廠在循環泵進口橡膠膨脹接為1000mm,而管子為800mm。為此增加了放氣管,解決了由于其阻造成的壓力下降,解決了汽蝕問題。


3、調整泵流量

新疆電力設計院王衛東建議由于我國采用的原阻力計算公式來源于原蘇聯,其阻力計算值比實際的大,阻力計算宜采用新公式進行。否則,泵在大流量運行容易發生汽蝕(《西北電力技術》2000)。

在水泵設計選型與實際有一定的偏差時,水泵產生汽蝕和經濟運行可以通過切削葉輪來加以解決,以期達到消除汽蝕,運行經濟的目的,實踐證明,這種方法確實行之有效。


4、利用引射結構

噴射裝置在原理上相當于液-液噴射泵。在泵的出口處引出一高壓水引到如圖所示的高壓水室內,高壓水通過環形噴嘴進入泵的吸入管內。高壓水與吸入管內的水混合、交換能量,混合后的混合水能量相對于原吸入管的水能量增加,從而滿足泵進口所必須的汽蝕余量。

浙江大學的吳昱等人對此進行了介紹(浙江大學碩士學位論文2003年),論文中介紹了引射裝置的引回流量宜控制在2%-5%之間。張德煌老先生在長沙曾采用過類似方法對100口徑的多級泵進行試驗,取得了明顯效果。其方法是用1/2的管將平衡盤后的水引至泵進口,泵系統的裝置汽蝕余量降低了0.5~0.8m。

武漢大學的郭迪龍等人介紹了一種射流-離心泵裝置。這種裝置相當于射流泵與離心泵串聯工作,對大吸程的泵十分有效,但一般不適合于在役泵的改造。


5、進口補氣

補氣的方法并不能防止汽蝕空穴的產生,但適當補氣會減輕空穴破裂時產生對流道邊壁的破壞,補入的氣體象一層保護流道邊壁的海綿。這種方法在水輪機等中普遍采用,但向泵內補氣由于補氣量難于掌握使用非常少。

武漢水利電力學院孫壽、顏錦文對補氣防水泵汽蝕進行了研究并取得了一定效果,但同時指出:補氣防治水泵汽蝕,技術性很強,只有補氣流量、補氣位置和補氣方式洽當,才能取得好的效果。否則,會使泵的流量、揚程和效率下降很多,引起不良后果。


6、采用抗汽蝕材料

不同的材料抗汽蝕能力有十分明顯的區別。影響材料抗剝蝕能力的因素很多,通常具有高硬度和高彈性的材料抗剝蝕能力較強。國外推薦低碳鉻鎳合金鋼,如13Cr4N作為在汽蝕狀態下工作的水力機械材料,具有較好的抗剝蝕性能。

對無法避免汽蝕時采用耐汽蝕材料是有效的。如:凌城泵站對7#和10#機組,葉輪室將原鑄鋼換為不銹鋼,運行幾年未發現其實破壞斑痕。武定門站將鑄鐵改為QT42-10,使用壽命提高2倍以上。解臺泵站用鑄鐵與銅對比,銅葉輪抗汽蝕效果明顯。


7、葉輪保護層

對葉輪涂層的方法比較常用,非金屬涂料涂敷采用環氧樹脂、尼龍粉、聚胺脂等。在流道表面堆焊合金或噴涂合金的方法在對汽蝕破壞也取得了一定效果,如不銹鋼焊條堆焊法、不銹鋼板鑲焊修補法、合金粉末噴焊。

就非金屬和合金(包括不銹鋼)的幾種方法比較。非金屬涂層方式經濟,但應當對其操作工藝嚴格控制,以防止涂層脫落的現象。采用合金粉末噴焊效果好但成本高,且有些地方可能無法進行。

如:某泵站采用金屬合金粉末噴焊處理的葉片,取得了較好的抗汽蝕效果,使用壽命可延長。中國長城鋁業公司郝百順用H-l對泵葉輪進行了耐汽蝕磨損涂層的應用研究。引灤工程大張莊泵站原泵汽蝕嚴重,采用柔軟陶瓷復合材料修復經過4年4000h的輸水檢查未發現汽蝕破壞。水利部松遼委察爾森水庫管理局王明臣介紹了TS216耐磨修補劑在水輪機轉輪抗氣蝕中的應用效果良好。

連云港幣自來水公司馬援東采用激光熔覆方法對鑄鐵和鑄鋼處理后,抗汽蝕性能分別是噴焊工藝處理的1.3和1.5倍。


8、修整葉片頭部

修整葉輪頭部對降低葉片進口的水流速度,減小葉輪進口排擠,提高泵的抗汽蝕能力是有效的。實踐證明盡管進口葉片減薄,在汽蝕環境中常常葉輪壽命更長。一般修整葉輪頭部是葉片頭部背面修薄,在靠近葉輪前蓋板多修一些。
長沙水泵廠對流量5040m3/h,揚程17.5m的泵進行修整(同時對喉部修整),經試驗發現汽蝕余量下降0.5左右.

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