【分析】水環(huán)式真空泵氣蝕問(wèn)題解決方法

水環(huán)式真空泵汽蝕問(wèn)題解決方法

汽蝕是由液體氣化導(dǎo)致的，液體分子逸出變成氣體分子，稱為“氣化”。真空泵產(chǎn)生汽蝕后不但對(duì)過(guò)流元件產(chǎn)生毀壞作用，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)并招致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中止，使其不能正常作業(yè)。水環(huán)式真空泵在汽蝕狀態(tài)下短時(shí)間作業(yè)，會(huì)造成泵的噪聲、振動(dòng)變大，乃至對(duì)泵造成損壞。水環(huán)式真空泵氣蝕問(wèn)題解決方法：

適當(dāng)降低工作液的溫度

在液環(huán)真空泵工作點(diǎn)為固定值的前提下，適當(dāng)降低工作液的溫度可以達(dá)到防止汽蝕的效果。

正確選型：使真空泵運(yùn)行在安全區(qū)域，提高選型的準(zhǔn)確性

在選型階段，取舍真空泵吸入壓力及水的熱度時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)真空泵容易產(chǎn)生汽蝕的壓力范圍，即防止真空泵在臨界真空度或臨界排氣壓力的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，避免加重汽蝕的產(chǎn)生。

裝置汽蝕掩護(hù)管：安裝汽蝕保護(hù)管路或單向閥

裝置有汽蝕掩護(hù)管的真空泵，汽蝕內(nèi)中中產(chǎn)生的氣泡在壓縮內(nèi)中時(shí)破裂，從內(nèi)部引入壓力較高的不凝氣體可以及時(shí)補(bǔ)充因氣泡破裂而涌現(xiàn)的空間，那樣能夠大大加重汽蝕對(duì)泵的危害并升高汽蝕導(dǎo)致的噪聲和振動(dòng)。

配大氣噴射器

大氣噴射器作用是利用大氣壓絕對(duì)于真空泵的壓差，產(chǎn)生大氣射流，在噴射器內(nèi)失掉比真空泵更低的抽吸壓力，從而消除真空泵的極限壓力，預(yù)防真空泵汽蝕，起到掩護(hù)真空泵的作用。因?yàn)榇髿鈬娚淦魇菫榱祟A(yù)防真空泵汽蝕、掩護(hù)真空泵而設(shè)置的，正常設(shè)置有大氣噴射器的真空泵，抽吸構(gòu)成的真空要好于沒(méi)有裝的。

使用更低的飽和蒸汽液體作為作業(yè)液

將作業(yè)液由原來(lái)的水改為變壓器油，其極限真空度因油的飽和蒸汽壓較低失去較高的晉升。在抽除凈化較大的氣體及在某些非凡作業(yè)場(chǎng)合時(shí)，真空泵的作業(yè)液也可用其它液體(可用丙醇、乙醇、二甲苯、苯胺、鹽酸安非拉酮等粘度較低的有機(jī)溶劑)，其極限真空度由作業(yè)液的飽和蒸汽壓決定。

泵的葉輪、圓盤(pán)等采用防汽蝕能力較強(qiáng)材料

不同的材料抗汽蝕威力有非常顯然的區(qū)別。影響材料抗剝蝕威力的成分很多，通常存在高硬度和高彈性的材料抗剝蝕威力較強(qiáng)。此外推薦低碳鉻鎳合金鋼，如13Cr4N作為在汽蝕狀態(tài)下作業(yè)的水力機(jī)械材料，存在較好的抗剝蝕性能。對(duì)葉輪涂層的步驟比較罕見(jiàn)，非金屬涂料涂敷采納環(huán)氧樹(shù)脂、尼龍粉、聚氨酯等。在流道內(nèi)堆焊合金或噴涂合金預(yù)防汽蝕損壞也獲得了預(yù)防的目的，如不銹鋼焊絲堆焊法、不銹謄寫(xiě)鋼版鑲焊修復(fù)法、合金粉末噴焊。

液環(huán)真空泵的汽蝕現(xiàn)象

液環(huán)真空泵在工作時(shí)，在一定溫度下，當(dāng)?shù)蛪禾幍囊后w壓力低于在該溫度下的汽化壓力(即飽和蒸汽壓)，液體開(kāi)始汽化而產(chǎn)生氣泡，并隨液體進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)，氣泡破裂，周圍液體迅速填充原氣泡空穴，產(chǎn)生水力沖擊。這種氣泡的產(chǎn)生、發(fā)展和破裂現(xiàn)象就稱為汽蝕。

在液環(huán)真空泵的工作過(guò)程中，吸入?yún)^(qū)域的絕對(duì)壓力與被抽系統(tǒng)的絕對(duì)壓力是一致的。也就是說(shuō)，被抽系統(tǒng)的真空度越高，吸入?yún)^(qū)域的真空度也越高。

液環(huán)真空泵需要用液體作為工作介質(zhì)。每種液體在某一溫度下都有對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓。當(dāng)吸入?yún)^(qū)域的絕對(duì)壓力越接近液體的飽和蒸汽壓時(shí)，液體越接近沸騰狀態(tài)。這時(shí)，在吸入?yún)^(qū)域的工作液表面會(huì)產(chǎn)生大量的汽泡，由于液體在工作腔內(nèi)產(chǎn)生的工作液蒸汽會(huì)占據(jù)部分工作腔的空間，泵對(duì)外的吸氣能力會(huì)有所下降。當(dāng)吸入?yún)^(qū)域的壓力達(dá)到工作液的飽和蒸汽壓時(shí)，可以認(rèn)為工作腔內(nèi)全部充滿了工作液蒸汽，此時(shí)泵對(duì)外的吸氣能力接近于0，而此時(shí)泵的汽蝕現(xiàn)象也為嚴(yán)重。

如果工作液是水，水溫越高，泵的抽氣性能下降越多。

液環(huán)泵的汽蝕損壞和離心式水泵的汽蝕損壞原理是一樣的，都是在汽泡產(chǎn)生和破裂的部位，金屬表面出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)蜂窩狀損壞。如果真空泵葉輪在汽蝕部位有較大的殘余應(yīng)力，還會(huì)引起應(yīng)力釋放，產(chǎn)生裂紋。

由于泵汽蝕時(shí)，氣泡在高壓區(qū)連續(xù)發(fā)生突然破裂，以及伴隨的強(qiáng)烈水擊，而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。可以聽(tīng)到像爆豆似的劈劈啪啪的聲音。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，汽蝕引起的振動(dòng)頻率范圍為600～25000Hz，壓力達(dá)49MPa。

如果上述氣泡在金屬表面上破裂，金屬表面將受到連續(xù)強(qiáng)烈的水擊，出現(xiàn)麻點(diǎn)，金屬晶粒松動(dòng)并剝落而成蜂窩狀，甚至穿孔。汽蝕破壞除機(jī)械作用外，還伴隨有電解、化學(xué)腐蝕等多種復(fù)雜的作用。實(shí)際破壞情況表明，泵過(guò)流部件汽蝕破壞的部位，正是氣泡消失的地方。

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