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用不同液體作液環(huán)時對泵汽蝕性能有哪些影響?
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2018-02-08  閱讀

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不同的液體做液環(huán)時對的極限真空度、抽氣量、軸功率及效率都有不同程度的影響, 其中影晌z*大的是對極限真空度。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為,泵的理論極限壓力即為液環(huán)液體的飽和蒸氣壓力。這種觀念看起來似乎很有道理,但忽略了使用過程中的其它因素,因此不夠全面。這個被忽略了的因素就是用作液環(huán)的不同液體對泵的氣蝕性能有重要的影響。那么,用不同液體作液環(huán)時對泵的汽蝕性能都有哪些影響呢?

 1、蒸氣性汽蝕

如果泵吸入側(cè)的壓力低于該溫度下用作液環(huán)的液體的泡和蒸氣壓,吸入側(cè)液環(huán)的液體就會沸騰,大量液體就會變成氣體逸出,在液環(huán)內(nèi)形成許多氣泡,泡內(nèi)充滿許多空氣和蒸氣, 隨著液環(huán)運行到排氣側(cè),由于壓力升高,氣泡內(nèi)的蒸氣就會凝結(jié)、氣泡潰滅,周圍液體質(zhì)點便向空腔中心高速沖擊,形成局部的壓力急劇增高,隨之產(chǎn)生嗓音及振動,泵的性能急劇惡化。如果這種物理變化發(fā)生在金屬壁上(例如葉片、輪轂等;),那么在這強大的壓力反復(fù)沖擊下,金屬就會剝蝕,以致?lián)p壞。這就是汽蝕現(xiàn)象。而這種由于低于飽和蒸氣壓產(chǎn)生的汽蝕就叫做蒸氣性汽蝕。

2、氣體性汽蝕

液體中溶有一定的氣體,不同的液體在同一溫度和壓力下能溶解的氣體體積量是不同的。還有,當(dāng)液體中的壓力降低到該液體的空氣分離壓以下時(液體種類不同,其空氣分離壓亦不相同〕。溶解于液體中的氣體就會大量逸出而形成無數(shù)的氣泡。這種氣泡隨液環(huán)運行至高壓區(qū)同樣也會發(fā)生氣蝕現(xiàn)象,不過這時稱之為氣體性汽蝕。

氣體分離壓遠(yuǎn)比液體的飽和蒸氣壓為高,那么是否可以認(rèn)為,隨著壓力的降低,s*先發(fā)生氣體性氣蝕,壓力繼續(xù)下降,再發(fā)生蒸氣性汽蝕呢?這就得看氣體在液體中溶解的程度了。例如水,在常溫常壓下其中溶解的氣體體積比只為2%,即使氣體全部逸出,構(gòu)成氣體性汽蝕的現(xiàn)象也微不足道。所以水環(huán)泵一般都是發(fā)生蒸氣性汽蝕,而不會發(fā)生氣體性汽蝕。其它的水力機械如水泵、水輪機等都是發(fā)生蒸氣性汽蝕。但是對于礦物油常溫常壓下其氣體溶解度可達(dá)9%?10%,甚至更高,顯然用油作液環(huán)的油環(huán)泵是以氣體性汽蝕為主的。

這里還應(yīng)指出,油的空氣分離壓隨油的種類、溫度及空氣的溶解量而變。油受到振動, 壓力沖擊等擾動時,要比靜止時更容易逸出所溶解的空氣。此外,減壓率(即壓力下降的速度)越大,摩擦應(yīng)力越大,'氣泡也越容易發(fā)生分離。還有,液環(huán)泵在運行時,液環(huán)經(jīng)過吸入?yún)^(qū)的時間盡管很短,只要壓力低于空氣分離壓,氣體也會逸出形成氣泡,那怕只有幾微秒的時間也足夠了。

人們?yōu)榱颂岣咭涵h(huán)泵的極限真空度,也就是為了拓寬泵在較高真空度下的使用范圍(極限真空度雖無使用價值,但較高極限真空度的泵在高真空度下的使用范圍也必然相應(yīng)地拓寬了)。常使用飽和蒸氣壓低的液體作液環(huán),如往往選用礦物油作為液環(huán),即所謂油環(huán)泵。油環(huán)泵的極限真空度的確比水環(huán)泵的要高,髙真空度范圍也確比水環(huán)泵的為寬,這些都是很大的優(yōu)點。但如長時間地使用,發(fā)生氣體性氣蝕的現(xiàn)象卻應(yīng)受到人們的關(guān)注。

油的空氣分離壓遠(yuǎn)比水的飽和蒸氣壓為高,那么油環(huán)泵發(fā)生氣體性氣蝕的壓力當(dāng)然也就遠(yuǎn)高于水環(huán)泵發(fā)生蒸氣性氣蝕的壓力了。從這個角度考慮,或者說氣蝕一旦發(fā)生,油環(huán)泵的實用范圍相反要比水環(huán)泵的低。當(dāng)然,如果短時間的使用,尚不會發(fā)生顯著的氣蝕破壞現(xiàn)象。