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离心泵汽蚀的典型症状、判别及监测

文字:[大][中][小] 2022-4-1    浏览次数:155    

汽化汽蚀的典型症状

对于很多离心泵用户及离心泵的从业人员来说,通常对于汽化汽蚀的症状都有一些大概的了解,具体如下:

1)压力波动。汽化汽蚀发生的必要条件是泵(叶轮)的入口压力接近或不大于泵送介质的汽化压力,也就是说,汽蚀的发生是因为入口压力的降低(波动);

2)出现噪声。汽蚀噪声通常听起来像声调高的噼啪声,当汽蚀趋于严重时过渡到强烈的嘎嘎声,但声音相对较稳定、有规律;并伴随

3)性能下降。泵的扬程和输出流量会下降;并出现

4)振动增加。汽蚀发生时,通常会伴随着振动的显著增加;并产生

5)汽蚀破坏。由于NPSH安全裕量偏小或不足,汽化汽蚀会引起过流零件的腐蚀 - 如在叶轮入口叶片的低压侧表面形成小的凹坑。

容易出现混淆的症状

汽蚀仍然是一个难以准确判断的问题,原因是汽化汽蚀的典型症状与其它三种情况相同。这意味着,当我们遇到独特的噪声和高振动水平时,它们也可能是由入口或出口回流或夹带空气引起的,而与入口压力无关[1]。

2.1 入口回流

这种情况是由各种类型的不稳定性造成的,例如当泵在偏小流量工况下运行时,叶轮中可能发生的湍流、回流和漩涡的共同作用。有时被称为“脱流”或“流体动力”汽蚀,这些流动模式在小流量下将加剧。发生这种情况的流量会因叶轮的不同而不同。

2.2 出口回流

出口回流是一种类似的情况,会导致叶片叶尖处的点蚀损坏,有时还会在(蜗壳式泵)泵蜗舌处造成点蚀损坏。它也可能是由于泵在偏小流量下运行引起的。

2.3 夹带空气

夹带空气包含了多种情况,其中,蒸汽气泡在到达泵之前就已经存在于液体中。当它们到达叶轮进口时,会发生完全相同的事情,就好像它们是在那个点被创造出来的一样。换言之,蒸汽气泡到达叶片后开始承受不断增加的压力并因此发生坍塌,在相同的位置造成与汽蚀相同的损坏。

由于夹带空气在与汽化汽蚀完全相同的位置对叶轮造成相同的点蚀损坏,因此可能会造成故障诊断上的混乱,尤其是在相同的工况中,两者可能同时发生。然而,快速比较NPSHA和NPSHR,结合对管道特性的目视检查,通常有助于确定所谓“汽蚀”的根本原因,并解决夹带空气问题。

2.4 异同点

常规的汽化汽蚀、夹带空气和回流汽蚀都会导致叶轮上的点蚀损坏,这是由气泡的形成和随后的坍塌造成的。它们之间的区别在于形成气泡的方法以及由此产生的叶轮损坏的位置不同。

随着所有这些情况的严重性增加,噪声、振动和叶轮损坏也会增加。在恶劣的情况下,点蚀损坏会蔓延到整个叶轮,也可能延伸到泵壳体。

所有这些情况都有一些相似的症状。因此,它们可能被错误地诊断。然而,它们是由三种不同的情况引起的,通过关注这些根本原因,可以简化、并准确诊断。

必须认识到,对叶轮的损伤只是上述三种情况的一个后果。

汽蚀的判别

总的来说,最大的问题是,当遇到噪声和振动的常见症状时,如何确定是上述三种水力工况中的哪一种。

可以通过调节泵出口阀的开度减少泵的流量,然后根据流量变化对噪声和振动产生的效果来进行判别。调节泵的出口阀门,减少通过泵的流量,会产生三种可能的情况[1]:

1)噪声和振动会明显变小,甚至可能完全消失。

2)噪声和振动会变得更严重。

3)噪声和振动变化很小或没有变化。

第一种情况,在流量减小的情况下泵运行得更安静、更平稳,表明汽化汽蚀正在消除。

第二种情况,噪声和振动变得更严重,表明泵在低流量下出现了回流。

第三种情况,噪声和振动变化很小或没有变化,表明存在夹带空气问题,不会立即受到流量变化的影响。

另外,一些经验表明,正常的汽化汽蚀引起的破坏出现在叶轮入口叶片的低压侧(非工作面),而回流汽蚀引起的破坏在叶轮叶片的承压侧(工作面)。同时,回流汽蚀产生的噪声是不规则的噼啪声。

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