离心泵的抗汽蚀分析及其注意事项
据南方泵业的了解当泵的转速和流量确定后,泵的最小汽蚀余量仅与吸入室和叶轮入口几何形状有关。
一、提高水泵抗汽蚀性能主要措施之一是改进叶轮入口的几何形状
1、采用双吸叶轮,双吸叶轮相当于两个叶轮背靠背地并联工作,采用双吸叶轮的泵的最小汽蚀余量相当于单吸叶轮泵的最小汽蚀余量的0.63倍,这样大大提高了叶轮抗汽蚀性能。
2、采用较低的叶轮入口速度,适当增大叶轮入口直径,提高了泵的抗汽蚀性能,但必须注意不是叶轮入口速度越低,叶轮入口直径越大越好。因为随入口直径增加后,密封环处间隙面积增大,泄漏量增加,使泵容积效率降低,另一方面,叶轮入口直径增大后,相对地缩短了流道长度,影响水力效率。所以在确定入口直径时,除了要考虑泵的抗汽蚀性能外,还要兼顾泵的效率。
3、增大叶片入口边宽度,可以使叶轮入口相对速度W减小,从而提高泵的汽蚀性能。通常是在增大叶片入口边宽度与适当增大叶轮入口直径联合起来考虑,经验表明叶片入口过流面积和叶轮入口面积之比在1.1至2.5范围较好。对分数式多级泵第一级叶轮,一般略为加大叶轮入口直径以减低液体进入叶轮时的流速,提高泵的抗汽蚀性能,而其他各级叶轮由于已有一定的吸入压力,故就尽量减小叶轮入口直径,以提高泵的效率。
4、适当选择叶片数和冲角可以改善泵的汽蚀性能。一般叶片数取6片,对低比转数的泵可以取9片,对高比转数的泵可以取4~5片。
确定叶片数Z按经验公式估计:Z=(1.1~1.5)D2为叶轮外径,单位厘米。
冲角是叶轮入口处的叶片安放角比相对速度液流角增大了一个角度,一般冲角取3°~15°;实验表明适当加大冲角可以延缓泵在大流量工况工作时抗汽蚀性能,但如果正冲角超过20°,将引起效率下降,如果取负冲角,则泵的抗汽蚀性能明显恶化。
二、使用管道离心泵时出现汽蚀出现气蚀现象应该注意
1 、选择合适大小的叶片管道离心泵前盖板的形状及进口位置,我们经过对各种角度进口边位置的叶轮进行汽蚀性能的测试,通常选用叶片向管道离心泵吸水口越近,管道离心抗汽蚀的性能就越好。也就是管道离心泵进口处弯头半径幅度越大抗汽蚀性能越好。
2、还可以采用双吸离心泵。双吸管道离心泵的叶轮等于两个单级管道离心泵的叶轮联在一起工作的效果,所以采用双吸离心泵具有较好的抗汽蚀性能。
3、也可以适当加大管道离心泵的入口直径,比如离心泵泵口径本来是50的口径可以选择进口采用65的管径。
4、还有种办法可以采用有诱导轮的立式多级泵,多级管道离心泵的诱导轮它装在第一级叶轮前面,称为前置诱导轮。当液体流入泵腔时诱导轮便对液 体起到增加能量的作用,相当于对进入后面叶轮的液体起增压作用,从而提高管道离心泵的自吸性。
5、由于使用条件的限制,不可能完全避免发生汽蚀时,让泵生产厂家把泵的叶轮材料选用抗汽蚀的材料。应采用抗汽蚀的材料生产叶轮。一般常用的材料有青铜、不锈钢、合金钢和高镍合金等。佛山水泵厂实践证明,叶轮流道表面越光滑,材质的强度和韧性越好,管道离心泵抗汽蚀的性能就越好。