冷凝水泵中的汽蝕

發(fā)表于: 2016-06-25 / 分類: 公司新聞 / 瀏覽: 1,665 views 次

冷凝水泵是為了泵送液體設(shè)計的。如果它所面臨的任務(wù)是輸送低密度的蒸汽，那就會對冷凝水泵產(chǎn)生一點(diǎn)影響，蒸汽不會被輸送。

這就是冷凝水泵中發(fā)生汽蝕所出現(xiàn)的問題。汽蝕指的是泵送液體中的形成的蒸汽泡，造成低密度的氣體和液體的混合。這種混合會降低泵的效率，降低泵送液體的能力，并導(dǎo)致其他并發(fā)的問題。蒸氣領(lǐng)域中，汽蝕問題在電動冷凝水回收泵中比較常見。

冷凝水泵汽蝕的起因

汽蝕具體是指泵中冷凝水變成蒸汽，不應(yīng)該與從泵外進(jìn)入的蒸汽引起的問題混淆。也就是說這章我們TLV會著重介紹泵中液體變?yōu)檎羝脑蛞约氨苊獍l(fā)生汽蝕的實(shí)際方法。

當(dāng)水接近沸點(diǎn)，一部分轉(zhuǎn)化成蒸汽。在泵系統(tǒng)中，泵內(nèi)相對壓力較低的地方會發(fā)生此類現(xiàn)象。一般泵葉旋轉(zhuǎn)會產(chǎn)生低壓區(qū)。較高的流速導(dǎo)致靜壓力相應(yīng)地下降，如果冷凝水流速上升，壓力便下降。這導(dǎo)致高溫冷凝水閃蒸成蒸汽，形成汽洞或汽泡。

汽蝕余量中有很多因素會增加閃蒸：

高溫冷凝水導(dǎo)致泵內(nèi)閃蒸增加

泵轉(zhuǎn)速越高泵葉生成的冷凝水的流速越快，導(dǎo)致局部壓力大幅度地下降（例如3500轉(zhuǎn)和1750轉(zhuǎn)）

泵進(jìn)口水頭高度不足會導(dǎo)致閃蒸（不能為渦殼中的冷凝水提供足夠水頭）

在一些比較少見的情況下，限制泵進(jìn)口管路口徑會造成顯著的壓力下降

這種情況下，局部閃蒸汽量很高，但是對于混合物的質(zhì)量來說潛熱相對較低。隨著閃蒸汽與冷凝水持續(xù)混合，汽泡持續(xù)產(chǎn)生然后潰滅?？焖俚臐鐣a(chǎn)生沖擊波發(fā)出聲響。這種響聲往往是工廠員工判斷汽蝕的第一個依據(jù)。

汽蝕引發(fā)的危害

汽蝕的聲響可以作為在泵外監(jiān)測汽蝕是否發(fā)生的一個依據(jù)。描述這種聲音時大家都認(rèn)為和罐子里搖晃鵝卵石的聲音非常相似。汽蝕不僅會導(dǎo)致對泵本身的危害，還可能對管道和相關(guān)設(shè)備造成危害。

蒸汽泡的迅速形成和潰滅產(chǎn)生汽蝕損害泵和管道的內(nèi)側(cè)，引起侵蝕以及葉輪和泵殼變薄。另外，泵不能有效運(yùn)作，導(dǎo)致冷凝水積存，給腐蝕的發(fā)生提供了理想環(huán)境。因冷凝水積存導(dǎo)致的管道和設(shè)備腐蝕以及葉輪和其他泵內(nèi)零件的侵蝕并不是總能從泵的外部發(fā)現(xiàn)。好消息是有措施可以避免這些隱藏的問題。

原理&應(yīng)對方法

大家應(yīng)該已經(jīng)意識到，安裝排空氣閥門或其它移除氣體的設(shè)備不能有效防止汽蝕，因?yàn)檫@些產(chǎn)品是用于排出外面進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)的空氣的，不能從根本上防止汽蝕。消除汽蝕需要防止泵內(nèi)汽泡的產(chǎn)生。

即使進(jìn)入泵內(nèi)的冷凝水溫度低于沸點(diǎn)，因?yàn)橐恍┮后w會閃蒸，汽蝕產(chǎn)生的風(fēng)險還是非常高的。當(dāng)蒸汽壓力有調(diào)節(jié)時，壓力的輕微調(diào)節(jié)帶來的溫度變化、多臺設(shè)備排放至一個共用的集水罐，或者旁通閥開啟，或者蒸汽疏水閥泄漏沒有維修的情況下都會出現(xiàn)閃蒸。

有效汽蝕余量的計算和泵選型時需要汽蝕余量的選擇可以減少汽蝕的危害，但是還有很多應(yīng)用不能簡單用低成本的電泵產(chǎn)品有效汽蝕余量來防止汽蝕。一旦有效汽蝕余量低于需要汽蝕余量，任何離心泵的冷凝水溫度增加都會產(chǎn)生汽蝕，所以還是要考慮多個因素。

本文不涉及電動冷凝水泵的排放端，但是為了選擇總排放壓力還是需要對總動壓力頭的緊密計算。一般根據(jù)有效汽蝕余量而選出的型號并沒有很大的揚(yáng)程，不過那應(yīng)該是蒸汽理論另一篇文章的議題了。

幸運(yùn)的是，通過應(yīng)用蒸汽或空氣做動力介質(zhì)的機(jī)械泵可以完全消除汽蝕。更多冷凝水回收泵汽蝕的防護(hù)的咨詢請瀏覽蒸汽理論文章的后半部分，“回收冷凝水和如何使用冷凝水泵”中的“汽蝕”一章。