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解决水泵的汽蚀现象

上传时间 :2016-10-19浏览量 :806

压力降低是汽蚀发生的条件,水中存在大量的汽泡迅速破裂则是汽蚀发生的内因。因此,要改善和降低煤矿主排水泵叶轮的汽蚀破坏,需要提高水泵入口压力。

在煤矿水泵相当于是煤矿的“心脏”,水泵工作性能的好坏直接影响到煤矿的生产安全,保证煤矿排水设备尤其是主排水泵状况的完好和稳定性具有非常重要的意义。水泵的叶轮是水泵将电机的机械能转化成水的压力能和动能。对水泵来讲,只要叶轮性能良好就能保证水泵的正常运行。然而长期以来,困扰水泵正常运行的一大难题就是水泵叶轮叶片的损坏的问题,产生这种破坏的主要原因,往往就是叶轮发生了汽蚀现象,所以研究泵产生汽蚀现象的原因以及如何预防汽蚀是非常关键的问题。而这也正是设计人员在煤矿排水设备的选型设计、安装过程中重点要考虑的问题,实际使用过程中真正使煤矿主排水泵叶轮遭到破坏的最主要原因是由于水中的固体颗粒的磨损,增大了矿水重度,从而增加了汽蚀发生的可能性。为此,本文专门研究了煤矿主排水泵的具体情况,就固体颗粒的存在对叶轮破坏的影响进行研究。

1、汽蚀现象产生的原因

泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时,水发生汽化。水在入水口形成气体,从而入水口形成许多小气泡。这些小气泡随水流进高压区时,汽泡迅速破裂,周围液体立即填充原汽泡空穴,由于汽泡破裂时间很短,所以形成高达几百兆帕的水力冲击。汽泡不断地形成与破裂,巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上,时间一长,就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落;同时,汽泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气),对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。金属表面粗糙度被破坏后,更加速了机械剥蚀。另外,气泡形成与破裂的过程中,会使过流部件两端产生温度差异,其冷端与热端形成电偶而产生电位差,从而使金属表面发生电解作用,金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下,金属表面很快出现蜂窝状的麻点,并逐渐形成空洞而损坏,这种现象称之为汽蚀。