冷凝水泵中的汽蝕

發(fā)表于: 2016-06-25 / 分類: 公司新聞 / 瀏覽: 1,906 views 次

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

這就是冷凝水泵中發(fā)生汽蝕所出現(xiàn)的問(wèn)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(huì)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(wèn)題。蒸氣領(lǐng)域中，汽蝕問(wèn)題在電動(dòng)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(wèn)題混淆。也就是說(shuō)這章我們TLV會(huì)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(duì)壓力較低的地方會(huì)發(fā)生此類現(xiàn)象。一般泵葉旋轉(zhuǎn)會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(duì)于混合物的質(zhì)量來(lái)說(shuō)潛熱相對(duì)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。快速的潰滅會(huì)產(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(gè)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(cè)汽蝕是否發(fā)生的一個(gè)依據(jù)。描述這種聲音時(shí)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(huì)導(dǎo)致對(duì)泵本身的危害，還可能對(duì)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(wèn)題。

原理&應(yīng)對(duì)方法

大家應(yīng)該已經(jīng)意識(shí)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(huì)閃蒸，汽蝕產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)還是非常高的。當(dāng)蒸汽壓力有調(diào)節(jié)時(shí)，壓力的輕微調(diào)節(jié)帶來(lái)的溫度變化、多臺(tái)設(shè)備排放至一個(gè)共用的集水罐，或者旁通閥開啟，或者蒸汽疏水閥泄漏沒(méi)有維修的情況下都會(huì)出現(xiàn)閃蒸。

有效汽蝕余量的計(jì)算和泵選型時(shí)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(jiǎn)單用低成本的電泵產(chǎn)品有效汽蝕余量來(lái)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(huì)產(chǎn)生汽蝕，所以還是要考慮多個(gè)因素。

本文不涉及電動(dòng)冷凝水泵的排放端，但是為了選擇總排放壓力還是需要對(duì)總動(dòng)壓力頭的緊密計(jì)算。一般根據(jù)有效汽蝕余量而選出的型號(hào)并沒(méi)有很大的揚(yáng)程，不過(guò)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(guò)應(yīng)用蒸汽或空氣做動(dòng)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(qǐng)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。