如上所述,当水泵实际的吸上高度H吸大于水泵允许的吸上高度H允吸时,水泵将发生汽蚀。因此,为了防止汽蚀的发生,可以采用以下措施。
(1)降低水泵的安装高度,使H吸≤H允吸。这对小型移动式机组,这种方法是简单易行的,但对于大中型泵站却难以办到。
(2)增大吸水管径,减少管路附件,如底阀、弯管,闸阀等。这样可以减少吸水管路阻力损失h吸损,从而提高水泵的允许吸上高度。这种方法适合于可以拆卸和更换的钢管和铸铁管的吸水管路。对于大型泵站,进水流道系钢筋混凝土浇筑而成,无法改变其断面尺寸。但大型泵站的进水流道的入口,一般都设有拦污栅,水草堵塞后会使h吸损大大增加。因此,经常保持拦污栅的畅通也是防止大型水泵汽蚀的一项重要措施。
(3)降低水泵转速。水泵的转速降低后,可使H允吸增大,从而避免或减轻水泵汽蚀。这种方法对于柴油机组或用皮带传动的机组容易办到,而对于直接传动,特别是对于采用同步电动机的机组仍很困难。
(4)改变叶片的安装角。这种方法适合于叶片可调的轴流泵,导叶式混流泵以及大型立式全调节蜗壳混流泵。
(5)适当车大水泵叶轮进口直径。这种方法仅适合于离心泵和混流泵,对轴流泵则不宜采用。
(6)在离心泵叶轮前加诱导轮。这不仅可以提高水泵的最大吸上真空高度,而且还可能使水泵扬程略有提高,效率可以提高1%~3%。但这些都与诱导轮设计的好坏,诱导轮与水泵叶轮的配合是否恰当等因素有关。也就是说,当诱导轮设计或与叶轮配合不好,则仍然不能达到提高水泵汽蚀性能的目的。此外,当ns≥120时,诱导轮的作用较差。
(7)在水泵进水管的进口安装一射流泵或喷嘴,如图5-37所示。当进水池或井水位低于水泵要求的最低水位时,使射流泵或喷嘴投入工作,可以使吸水池水面的压力从H大气增加ΔH(m)。根据试验,ΔH可按下式计算:(www.xing528.com)
式中:H为水泵扬程,m;d为喷嘴直径;D吸为吸水管直径。
图5-37 进水管入口处安装喷嘴
这种方法虽能提高水泵吸入侧的压力,但需消耗另一部分能量,同时也会减少水泵的出水量,因此,比值(d/D吸)不宜过大。此法仅适于水位变化较大而水泵安装高程又不能降低的泵站。
(8)尽量使水泵在额定工况下运行。如果水泵选择不合理,水泵可能经常处于低于额定扬程下工作,使水泵流量超过额定流量。这不仅使Hs降低,而且会使吸水管的阻力损失h吸损和水泵进口断面的平均流速v1增加,从而降低允许的吸上高度。水泵选择不合理时,还可能通过增速来加大水泵的扬程和流量,这也会使水泵的汽蚀性能变坏。因此,水泵不应随意在降低扬程或提高转速的情况下运行。
(9)吸水侧补气。在吸水侧放入少量空气是可以消除或减轻汽蚀现象的。据试验表明,补入空气量为流量的0.1%时,对水泵效率并无影响,而对减轻汽蚀现象则有明显效果。但补气过大时,也会降低水泵效率。因此,采用这种方法时,应该严格控制补气量的大小。
(10)当因汽蚀在过流壁面上产生蜂窝麻面时应该及时修复过流面或更换零部件,否则会加剧汽蚀破坏。
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