循環(huán)水泵是供水系的要設備，要用來(lái)向凝汽器供給冷卻水，將汽輪機排出的乏汽冷卻凝結，由此來(lái)保持凝汽器內的真空度。當循環(huán)水泵發(fā)生故障時(shí)，將直接影響機的真空度，降低機出力。葉輪氣蝕是循環(huán)水泵的要故障，長(cháng)期在汽氣蝕下運行會(huì )引起水泵部件降低及葉輪局部損壞，氣蝕嚴時(shí)會(huì )引起泵體強振動(dòng)，導致水流斷，泵不能工作。盡管循環(huán)水泵在制造、安裝和運行過(guò)程采取了各種方法防止水泵氣蝕的發(fā)生，但際運行，由于種種原因會(huì )使水泵的運行條件與設計工況發(fā)生偏離，不同程度的氣蝕仍偶有發(fā)生，給電力企業(yè)造巨經(jīng)濟損失。如：山橫門(mén)電廠(chǎng)#1、#2機(125MW)2004年10月~12月就因氣蝕的氯根腐蝕的雙作用下，4臺循環(huán)水泵連續發(fā)生葉片斷裂事故；河北某電廠(chǎng)#2號機(350MW)在2003年10月修期間發(fā)現2臺循環(huán)水泵葉輪的各葉片均在入口同部位出現300mm×160mm、約8mm程度不等的氣蝕區域[1]；其他電廠(chǎng)對循環(huán)水泵的解體修也發(fā)現過(guò)類(lèi)似現象，即所有氣蝕情況均是從間到外側逐漸變淺，氣蝕表面呈現蜂窩狀。因此，循環(huán)水泵葉輪氣蝕的診斷與防范日益為人們所視。

    泵運轉過(guò)程，若其過(guò)流部分的局部區域，通是葉輪葉片稍后的某處，抽送液體的壓力下降到等于或當時(shí)液溫下相應的汽化壓力時(shí)，就會(huì )因汽化產(chǎn)生汽泡。汽泡要是蒸汽，但由于水溶解有量的氣體，所以汽泡除了蒸汽以外，還夾帶有少量的氣體。這些汽泡隨著(zhù)水流流到壓區時(shí)，壓液體使汽泡急劇縮小以至凝結水，汽泡逐漸變形而破裂。在汽泡破裂時(shí)，細水滴以速填充汽泡空穴，發(fā)生互相撞擊而形強的水擊，可達到10~100MPa，使過(guò)流流道的材料受到腐蝕和破壞?？梢?jiàn)，氣蝕過(guò)程包括汽泡形、增長(cháng)直到崩潰破裂以至造材料侵蝕的過(guò)程。

    氣蝕的形過(guò)程及已有修經(jīng)驗表明，循環(huán)水泵葉輪的氣蝕要集在葉片及輪蓋輪盤(pán)的結合部位，氣蝕痕跡形狀各異，有的呈現斷續分布的坑狀，有的呈集的蜂窩狀，而且淺不。氣蝕嚴時(shí)會(huì )引起葉片穿孔,導致葉輪報廢而被迫換。

    水泵葉輪氣蝕會(huì )改變泵內水流狀態(tài)，造流動(dòng)阻力增加，導致泵的流量、揚程和效率降低。同時(shí)造泵的流道材料發(fā)生侵蝕而破壞，并使泵產(chǎn)生噪和振動(dòng)，危及水泵正運行。具體表遙遙以幾個(gè)方面：

1、產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)

    泵發(fā)生氣蝕時(shí)，汽泡在壓區連續發(fā)生然破裂，微細射流的速沖擊將形噪聲，汽泡崩潰時(shí)的沖擊作用將使泵產(chǎn)生振動(dòng)。

    氣蝕噪聲與氣蝕發(fā)展的程度有關(guān)，噪聲時(shí)氣蝕對材料的破壞作用也，可以利用噪聲的這種，用以判斷氣蝕的嚴程度。氣蝕引起的振動(dòng)要原因有二。是汽泡破裂產(chǎn)生的頻振動(dòng)；二是當葉片處沖角較時(shí)，邊后方會(huì )形脫流，產(chǎn)生時(shí)生時(shí)滅的不穩汽穴。氣蝕振動(dòng)頻率若與泵的自然頻率接近，就會(huì )引起共振，使泵的工況化，甚至使整個(gè)系受到破壞。

2、對流道的材料造破壞

    當汽泡周?chē)囊后w壓力上升時(shí)，汽泡受到壓縮，使汽泡內的壓強升。汽泡破碎時(shí)，形微細射流(速度可達130m/s，壓強可達200MPa)。流道金屬表面在頻壓的微細射流作用下，材料表面晶體發(fā)生疲勞破壞，嚴時(shí)呈現蜂窩狀的空洞。另外，微細射流造的沖擊還會(huì )形200℃以上的溫，使流道金屬出現電解現象而產(chǎn)生強的化學(xué)腐蝕。泵內流道材料受破壞的位置除葉輪外，還有泵殼和導葉等處易于形速流的地方。

3、 造泵的能下降

    氣蝕初生階，對泵的外明影響。待氣蝕發(fā)展到程度，使流道的形狀因汽穴空間較而形“堵塞”時(shí)，由于葉輪和液體的能量交換受到干擾和破壞，泵的流量、揚程、效率、軸功率曲開(kāi)始下降，嚴時(shí)會(huì )使液流斷，泵不能工作。通，低比轉數泵的能下降比較急劇，比轉數泵的能下降則比較緩慢。

    在泵系k通用氣蝕余量(NPSH)表示泵氣蝕能的壞，氣蝕余量又分為裝置氣蝕余量(NPSHa)和泵氣蝕余量(NPSHr)，它們是兩個(gè)質(zhì)不相同的參數。NPSHr由泵本身的決，是表示泵本身抗氣蝕能的參數，它與裝置情況關(guān)，只與泵處的運動(dòng)參數(v0，w0和wk等)有關(guān)；NPSHa由外界的吸入裝置決的，是表示吸入裝置氣蝕能的參數。

    流量引起葉輪速度的增加，會(huì )引起泵至葉輪以及管路的壓力降增加。在液溫、吸入液面上的壓強和幾何安裝度都保持不變的情況下，由于吸入管路的流道損失與流量的平方正比，所以NPSHr隨著(zhù)流量的變化為條下降的拋物，而NPSHa-Q則呈拋物上升。

    泵氣蝕余量NPSHr是由泵自身的結，如吸水室、葉輪部分等的幾何形狀決的，它的越小，表示泵本身的抗氣蝕能越。至于在某工況是否發(fā)生氣蝕，與裝置氣蝕余量NPSHa小有關(guān)。NPSHa-Q曲和NPSHr-Q相交時(shí)所相應的流量為QK稱(chēng)為臨界流量，它標志著(zhù)氣蝕的界限。對于給的泵，流量小于QK時(shí)，即使泵的NPSHr很，但泵裝置提供足夠的NPSHa，即NPSHa>NPSHr，泵也不會(huì )氣蝕。當NPSHa＝NPSHr，此時(shí)相應于pk＝pv，泵開(kāi)始發(fā)生氣蝕。當流量于QK后，就會(huì )發(fā)生嚴氣蝕，因為此時(shí)NPSHa<NPSHr，即，泵氣蝕余量所能提供的過(guò)汽化壓頭的富余能量不足以補償或克服該泵部分的壓頭降。

    對幾何相似的兩臺泵，在相似工況下，兩臺泵的泵氣蝕余量之比等于葉輪直徑D1的平方比和轉速n的平方比的乘積。對泵氣蝕余量隨轉速的平方正比增長(cháng)。即，轉速下降，泵氣蝕余量會(huì )平方下降，泵的抗氣蝕能提。與比轉數ns類(lèi)似，可出相似泵的氣蝕相似準則——氣蝕比轉數，對幾何相似，工況相似的泵，C等于數，在流量和轉速下，C越，泵的抗氣蝕能越。根據泵的設計理論，設計氣蝕比轉速C越，泵的抗氣蝕能越，但同時(shí)提C往往會(huì )使泵的效率下降。

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