潛水排污泵的汽蝕是由水的汽化引起的,所謂汽化就是水由液態轉化為汽態的過程。水的汽化與溫度和壓力有一定的關系,在一定壓力下,溫度升高到一定數值時,水才開始汽化;如果在一定溫度下,壓力降低到一定數值時,水同樣也會汽化,我們把這個壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動過程,某一局部地區的壓力等于或低于與水溫相對應的汽化壓力時,水就在該處發生汽化。汽化發生后,就會形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當汽泡隨同水流從低壓區流向高壓區時,汽泡在高壓的作用下破裂,高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間,形成一個沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下,形成疲勞而遭到嚴重破壞。因此我們把汽泡的形成、發展和破裂以致材料受到破壞的全部過程,稱為汽蝕現象。
潛水排污泵在運轉時,由于的本身原因,水泵安裝過高,水泵流量大于或小于設計流量;水泵在非設計工況下運行時,使水泵局部位置的壓力降低到水的飽和蒸汽壓力時,一部分水便蒸發,產生汽化。汽化一旦發生,蒸汽和溶解在水中的氣體就會匯集成若干小氣泡,當離析出的氣泡隨同水流從低壓區流向高壓區,氣泡在高壓的作用下,迅速凝結而破裂,在氣泡破裂的瞬間,產生局部空穴,高壓水以極高的速度流向這些原氣泡占有的空間,形成一種沖擊力。另外,在低壓區水中所溶解的自由氣體也從中逸出形成氣泡,到高壓區時氣泡被壓縮,壓縮到一定程度(到不能再壓縮時),就爆炸破裂,也產生水力沖擊。這些沖擊頻率很高,每分鐘可達幾萬次,并且集中作用在微小的金屬表面上,瞬時局部壓力可達幾百個或幾千個大氣壓。由于葉輪或泵殼的壁面受到如此大的壓力,故引起塑性變形和局部硬化,并產生金屬疲勞現象,變得脆弱,很快會發生裂縫,擊破與剝落,以至金屬表面呈蜂窩狀的空洞,汽蝕的進一步作用,可使裂縫相互貫穿,直到葉輪或泵殼蝕壞和斷裂。在產生的氣泡中,還夾雜有一些活潑氣體(如氧氣)借助氣泡凝結時所放出的熱量,對金屬起化學腐蝕作用。在高溫作用下,水流會產生一些帶電的現象,會對金屬表面發生電解作用,金屬的光滑層因電解而逐漸變得粗糙。表面光潔度被破壞后,機械剝蝕才有效的開始,這樣,在機械剝蝕、化學腐蝕、電解作用等共同作用下,金屬損壞速度就更快。
潛水排污泵在運行中,有時會產生噪聲和振動,并伴有流量、揚程和效率的降低,致使潛水排污泵的性能下降。汽蝕的危害非常嚴重,會使潛水排污泵產生強烈的噪聲和振動,甚至產生斷流,會使葉輪很快的損壞,縮短了它的使用壽命,還會降低水泵的效率,多耗電能,嚴重時甚至會迫使潛水排污泵停止工作。
汽蝕的防止與避免的方法:為防止氣蝕現象的發生,最主要的就是不使葉輪進口處的壓力過多降低,避免進口處壓力降低的措施有
(1)水泵安裝時,可以降低水泵的安裝高度。
(2)盡量保證不要讓水泵在超過額定的轉速的情況下運行。防止壓力升高。
(3)被抽送的液體要保持在合適的溫度,不應溫度過高。保證入口處介質都是液態。
(4)運行時應盡量使水泵在額定流量下運行,以避免液體脫離葉片壁。
(5)應該盡量減小潛水排污泵吸水管內的損失。例如增大管的口徑,縮短管的長度,以及減少閘閥或者適當的關小出口閥門。
(6)將單吸水管結構改為雙吸水管結構。
了解和掌握減少氣蝕的方法,可以使我們的潛水排污泵使用壽命更長。