水泵的气蚀现象以及如何处理,超声空化(Ultrasoniccavitation)是指在声波的用处下,因为振动,声压达到一定值时,液体中存在的微气芯空化气泡生长和坍塌的动态过程,超声波作用作于液体时会引发大量小气泡,同一个原因是液体中的局部拉伸应力形成负压,压力的减少使初溶解在液体中的气体过饱和,并从液体中逸出形成小气泡,再一个原因是强大的拉伸应力将液体“撕裂”成同一个空腔,称为气穴现象,空腔充满液体蒸汽或溶解在液体中的另外气体,甚至真空,空化形成的小气泡会伴着周边地区介质的振动而偶尔移动、长大或破裂,当气泡破裂时,附近地区的液体偶尔冲进气泡,发生了高温、高压和冲击波,伴随气穴现象的内耗会形成电荷,并因气泡放电而产生了发光现象。
粒度的影响叶轮中使用的金属材料的粒度越小,抗气蚀性越好,缘于金属的晶粒尺寸越小,细晶粒引发的晶界越多,位错滑移将被阻挡。
从而延长摩擦损坏寿命,在离心泵结构打造方面,对泵空化特性的主要影响可分成泵体研发和叶轮研发,研究表明,影响离心泵空化性能的直接因素是叶轮进口的局部流动均匀性,从此,叶轮结构打造对离心泵汽蚀的影响多于泵体设计定制,泵体打造是影响离心泵汽蚀的关键因素,离心泵的叶轮结构对泵的空化性能有重要影响,合理的叶轮结构可以提升泵的空化性能,
水泵阀门和表盘电流的一些顽固问题怎么解决
打开阀门电流应该会增大、关闭阀门电流减少;可能原因看你的阀门开度和表盘显示可能不一致。
关于水泵问题、建议测下流量、出口压力换表测量下。再与水泵参数进行对比。
打开阀门电流应该会增大、关闭阀门电流减少;可能原因看你的阀门开度和表盘显示可能不一致。油库新建一消防泵房,新安装四台消防泵,一台泡沫泵,两台清水泵,一台备用泵。平时用的只有清水泵,两台泵的参数型号一样,离心泵,额定扬程120m,额定出口压力1.2MPa,流量100L/s,电机额定电流322A,功率185KW。消防泵主要用于油罐冷却喷淋。喷淋水出口离泵地面高15m,泵进口水源引自一台水罐自压供水,水罐液位高10m。进水管DN250,出水管DN300
体泵的型号和曲线没有。根据以上反映情况,这台泵应该是高比转数的泵,和混流泵的曲线相似。那么这种情况是很正常的。阀门开得越大压力越低,但流量其实更大。阀门开得过大时,泵出口压力低于你要求的压力,是因为管路阻力小于泵的扬程过多。这个情况使用是完全没有问题的。因为泵的出水量将远**过你要求的流量,还不**功率,对消防有利。(一般离心泵要求关闭阀门启动,混流泵必须开阀门启动,混流泵关阀启动电流会很高)
水泵阀门和表盘电流的一些顽固问题怎么解决:
启动时关闭出口阀,在出口阀未开时候压力达到1.6MPa。然后慢慢打开出口阀,此时出口压力随出口阀的打开而减小,并且电流降低。当全开出口阀时,压力只有0.3MPa根本满足不了我们消防要求,且此时电流较小,比额定电流小。此时我们逐步关小出口阀,压力随之升高,电流增大。当压力达到0.6mpa时,电流开始**过额定电流。继续关阀,压力、电流都继续提高,当压力达0.8MPa时,此时出口阀基本已经关得所剩无几了,且电流达到350a远**过额定电流。此状态运转7分钟或更短就会出现软启动器“过热跳闸”或“过载跳闸”,电机发热。
总之就是出口阀增大,压力下降,但是电流反而减小,且当出口阀全开时,电流反而很小,小于额定电流。反之出口阀减小,压力升高,但是电流增大,**过0.6MPa时会出现电流过大,电机过载。
热水循环泵的性能特点如下:1、开门结构和加长中间联轴器设计,在检修叶轮、机封时,无须拆卸泵体、电机和进出口管路即可进行,非常简易、方便;2、热水循环泵的泵轴采用结构优化设计,提高了泵轴的整体刚度,从而减小了挠度和降低了泵运行的振动和噪音;3、热水循环泵据不同介质,可选用标准机械密封或金属波纹管机械密封;4、机械密封冷却腔体积比同类产品要大,冷却效果好,延长了机封的使用寿命;5、在密封腔和热水循环泵进口之间设有一根节流旁通管,使密封腔的高压介质流向泵进口,这样密封室内介质的循环流动,既降低了密封腔的温度和压力,有利于机封的使用寿命,又改善了热水循环泵进口的汽蚀性能;6、机械密封压盖增设冷却水腔,可通过冷却水对静环进行淬冷,当介质温度**过170℃,可选用自带螺纹泵的机械密封,外配热交换器,用冷却后的泵送介质冲洗密封端面,大大延长了机封的使用寿命;7、选用加强型轴承,并增加了润滑油箱和润滑油冷却腔的容积,延长了轴承的使用寿命;8、
叶片入口喉部区域,叶片入口喉部面积对离心泵的空化性能有非常大影响,但凡叶片入口的喉部面积较小,纵然叶片入口的流动面积与叶轮入口的横截面面积之比打造合理,仍较小的概率没有办法实现理想的空化性能,但凡叶轮叶片入口喉道的面积太小,叶影响离心泵动力等级的因素及调整措施|,推荐了影响离心泵机组功率的因素,提出了提升离心泵运行功率、环比减少设备能耗的改进措施,
汽蚀就是当离心泵的实际的入口吸程大于设定的吸程的时候,部分水因为受到低压作用会出现气化现象。当水到高压的时候,混在液体中的部分气体,迅速液化,产生空间,水会高速打到旋转的叶轮上,叶轮就会出现破损,这就是汽蚀。如果可以降低离心泵的安装高度,能有效避免汽蚀。
离心泵内发生汽蚀的过程
1、离心泵内汽蚀的过程
离心泵运转时,流道里液体的速度和压力都是变化的,当流道中局部区域(通常是叶轮进口边稍后的某处)液体的**压力降低到当时温度下的汽化压力时,液体便在该处发生汽化,形成许多汽泡。
汽泡随液体向前流动至压力大于汽化压力的区域时,汽泡内外产生压差,汽泡急剧地缩小以至凝结,凝结过程中,液体质点高速填充空穴,液体质点就像无数小弹头一样,连续打击在金属表面上,在压力很高(局部压力高达50MPa),频率很高的连续打击下,金属表面逐渐因疲劳而破坏。
另外,在所产生的汽泡中还夹杂一些活泼的气体(氧),借助汽泡凝结时所放出的热量(局部温度高达200~300℃)对金属起化学腐蚀作用。在这种机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用下,使离心泵过流部件受到破坏的过程就是汽蚀过程。
2、离心泵产生汽蚀的危害
(1)产生振动和噪声
离心泵汽蚀时,汽泡在高压区内连续不断发生突然溃灭,并伴随着强烈的水击,这时会产生频率为600~25000Hz的噪音,泵内可听到劈劈、啪啪的爆炸声,同时机组产生振动,机组的振动又将促使更多的空泡发生溃灭,两者相互激励,当频率接近于装置的固有频率时,机组将发生强烈的共振,称为汽蚀共振,这时,机组不应工作。
(2)过流部件的汽蚀破坏
离心泵长时间在汽蚀条件下工作时,在连续强烈的高频(600~25000Hz)冲击下(压力达50MPa),金属表面出现麻点,严重时金属晶粒松动并脱落,呈现出蜂窝状、海绵状、沟槽状、鱼鳞状甚至穿孔、断裂。
实践证明,汽蚀破坏的部位,正是汽泡消失之处,所以常常在叶轮出口和压水室进口部位发现破坏痕迹。轴流泵和斜流泵,通常在叶片背面和外周出现破坏(叶片与叶轮室接触的地方,即间隙汽蚀)。
(3)性能下降
离心泵刚发生汽蚀时,对泵性能影响不大,待汽蚀发展到一定程度,由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏,大量的汽泡堵塞流道,泵的流量、扬程、效率 、轴功率曲线就会显著下降。
低比转数泵的特性急速下降;高比转数泵的特性下降较为缓慢,只是到了某一个流量后,性能才急剧下降;轴流泵无显著下降阶段,多级泵汽蚀只限于**级,因而性能下降较单级泵为小
减少离心泵汽蚀的措施:
1、提高离心泵本身的抗汽蚀性能
(1)增大叶轮进口直径
(2)增大叶轮叶片进口宽度
(3)增大叶轮盖板进口部分曲率半径
(4)叶片进口边适当向吸入方向延伸
(5)增大叶片进口角
(6)尽量使叶片进口厚度薄
(7)增加叶片的光洁度
2、防止发生汽蚀的措施
(1)减少几何吸上高度Hg(或增加几何倒灌高度)。
(2)减少吸入损失hc(可增大管径、减少管路长度、弯头等)。
(3)选泵时,注意泵较大流量的汽蚀余量,应使装置的汽蚀余量大于泵的汽蚀余量。
(4)在同样的转速和流量下,采用双吸泵(减小进口流速)。
(5)泵汽蚀时,把流量调小或降速运行。
(6)离心泵吸水池对泵汽蚀有重要影响。
(7)对于在苛刻条件下运行,为避免汽蚀破坏,离心泵可使用抗汽蚀材料。
汽蚀现象:
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的**压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
汽蚀余量:
指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱)标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:
1,装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;
2,泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;
3,临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;
4,许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量。
设计中,许用汽蚀余量=1。1~1。5临界汽蚀余量
离心泵运转时,液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降,在叶片入口附近的K点上,液体压力pK较低。此后由于叶轮对液体作功,液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时,液体就汽化。
同时,使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力**汽泡内的汽化压力,则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周围的液体以较高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。
这样,不仅阻碍液体正常流动,尤为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数个小弹头一样,连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等),它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
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所谓气蚀,特指流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。
在泵类机械中,若进口压力过低,溶解在流体中的气体将会𨓜出,当进口压力降至被输送液体在该温度下对应的饱和蒸汽压时,液体将发生气化,两者所生成的汽泡随液体从入口向高压区流动,又因压力迅速增大而急剧冷凝,气泡瞬间溃灭。
周围液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,产生频率很高、瞬时压力很大的冲击,使设备表面产生疲劳,发生腐蚀,这就是气蚀现象。
对于输送液体的泵设备,没有气蚀余量这样的说法。对往复式的压缩机,有存气余量或压缩余量之说,所指为活塞在上止点时,活塞**部与压缩室间存在的那部分容积,因为在上止点时,活塞与气缸盖之间在设计上留存有一定间隙,因此也将此间隙称为存气余隙。
这部分容积对压缩机发挥容积效率不利,但为了防止活塞运行到上止点时冲撞气缸盖,又是必须保留的,所以存气余量不能没有,但应该尽可能少。
热水泵如何选型?
在实际使用中,常规的热水泵种,除R型热水循环泵外,还有IR型热水泵(或者叫ISR型热水泵)。这两种都是卧式泵,还有一种IRG型管道热水泵,是立式泵。
R型热水泵是我厂专门为输送热水设计的特殊型泵种。它与IR IR型热水泵(或者叫ISR型热水泵) 和IRG型管道热水泵的主要区别除了适用参数不同外,较特殊的是它的适用温度范围。
铸铁材质的R型泵适用的介质温度为:≤150℃。 若使用II类材质,即铸钢材质,适用的介质温度可达到200℃。
而IR型热水泵(或者叫ISR型热水泵)和IRG型管道热水泵适用的介质温度低得多。 IR型热水泵铸铁材质时仅为80℃;IRG型管道热水泵铸铁材质时仅为90℃。
三种泵适用的参数和使用环境有所区别。
R型热水泵的流量范围为4.32-600m3/h;扬程为17-82m,电机功率1.1-115KW.,管径40-300mm.
适用于冶金、电站,化工等部门,用于输送不含固体颗粒的高压热水之用。
IR型热水泵(或者叫ISR型热水泵)用来输送温度不**过180℃,进口压力不**0.8MPa的介质
IR型热水泵(或者叫ISR型热水泵)参数范围:流量:5.4~400m3/s扬程:4~80m
IRG型管道热水泵是为管道增压输送,解决管道压力过低而研制的新颖泵,比日前应川卧式离心泵具有很大的优越性。由于采用先进机械密封,电机主轴直接安装叶轮,故有效率高、耗电省、结构紧凑、体积小、重量轻、装修方便等特点,并可根据扬程与流量需要并串联使用。
IRG型管道热水泵的技术参数 :温度:-20-120 ℃ ; 转数:2900-1450 转/min ;压力:0.08-1.5 MPa ;流量:1.5~1080 m3/h ;功率:0.18~132 kw
具体请根据参数表选型,以下是三个系列泵的参数表:
R型热水循环泵参数表;
IR型热水泵参数表;
IRG型管道热水泵参数表。
水泵配套电机,控制柜等电气设备的具体要求
水泵电气设备的制造和安装除满足相关的IEC标准外,供应方提供的所有电气设备(包括控制设备)应满足NHI与业主所签订的合同中详细要求。
水泵电气控制要求(1)所有的电气元器件应能在高温、潮湿、多尘的环境中正常工作,绝缘良好。
(2)所有的驱动装置均应装设合适的制动装置,电动机额定功率应在电厂当地海拔下满足运行要求。
(3)外露的转动部件均应设置防护罩,且应便于拆卸。人员易于达到的运动部位应设置防护栏,但不得妨碍维修工作。露天工作的电动机、制动器均应设置防护、防雨罩并应便于拆卸。户外安装的电动机应有防结露措施。
(4)室外电控箱、柜的防护等级不低于IP55,室内不低于IP54。水泵控制柜、柜需配置防凝露电加热装置。室外接线盒防护等级不低于IP54,室内不低于IP52。
(5)水泵电机按合同均需配置空间加热器,其电源电压为AC415V或AC240V,当加热器容量为1000W及以下时,采用240V单相交流电源供电;加热器容量大于1000W时,采用415V三相交流电源供电,其接线盒单独设置,并与主接线盒位置在同侧。
(6)所有水泵电动机均应满足国家标准《热带型旋转电机环境技术要求》(GB12351-90)。
气候防护类型:
有气候防护(室内)场所――湿热型TH
无气候防护(室外)场所――湿热型THW
(7)所有电气设备均应满足“三防要求”(防尘、防潮、防腐)在易受霉及有盐雾地点并需防霉、防盐雾。
(8)所有电机主接线盒从电机向传动设备看均位于电机左侧。
(9)201kW~2000kW电动机启动电流倍数不大于600%额定电流;200kW及以下电动机启动电流倍数不大于600%±20%。
(10)在额定功率、电压频率时,功率因数的保证值在0.8以上;效率的保证值在90%以上。若不能满足,需提交业主确认。
(11)电动机应保证在80%额定电压下平稳启动。
(12)其余规定:
除电动机外壳等级按上述规定外,还应根据其安装环境确定是否需要防爆、防腐。
大于40KW电动机的启动电流不能**过IEC 6003412.的要求,启动转矩不能低于IEC 6003412.的要求。电动机的较大转矩不能低于200%的全负荷转矩,在**额定电压的启动转矩不能低于1.70倍从负荷曲线得到的转矩,所有交流电动机要求全封闭式防护等级不低于IP55,布置在户外、空气中或置于有喷水等环境中时要求电动机的防护等级不低于IPW55,所有电动机为全空冷却方式,在考虑了电动机的运行温度、运行要求、材料的热稳定、寿命等条件,所有电动机部件要有足够的机械强度和坚固,塑料钎维和塑料部件要求耐火,电动机的外罩和端子箱要求能抵抗电动机内部爆炸,设计的所有电动机的端子箱可以抵抗较大的短路电流而不被损坏,电动机端子箱的防护等级至少等于电动机的防护等级,投标方将采取措施防止电动机轴电流对齿轮的损坏。投标方应设配套电控箱,投标方应设计并提供满足全部控制联锁及监视要求和接口要求的电气接线图。其中,电控箱输出信号要求:开关量为无源干接点(各点独立,不设公共点),接点容量220VAC,5A,模拟量为4~20mA。
(13)一次元件要求:电控箱内应配有相应的操作元件和保护元件,其中操作元件采用接触器,保护元件采用塑壳开关+热继电器;
(14)控制要求:就地及远方PLC控制。要求就地控制箱内装设就地/远方转换开关,并预留远方控制接口。
(15)监视要求:至少应送出允许远方操作,运行状态、故障报警等信号;其余满足工艺监视要求的信号也应分别送出。
(16)应采用技术先进、高效低耗、安全可靠的电气设备。机上设置电气室,其数量由投标方确定。电气室为全封闭结构,置于尾车后支腿上,并具有防尘、防水、隔热等功能,电气室的大小和布置方便操作与检修,其内除安装必要的电气设备外,还配备电话、空调、加热器、灭火器、坐椅等。电气室内壁装设阻燃材料。两侧壁配有玻璃窗,室内配有空调机,以保证室内电气元件工作的可靠性。
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