学士学位论文—-浅析矿用离心式水泵的汽蚀

loading 分享 2026-7-17 下载文档

?X-水泵吸水口侧流速度,m/s;

dx-吸水管直径,m; Lx-吸水管长度,m;

λx-吸水管路沿程阻力损失系数; ξx-吸水管局部阻力损失系数;

hwx-吸水管段流动阻力损失,m;

α-管内水流动能修正系数,取α=1.0; Rx-水泵吸水管段流动阻力损失系数,s2/m5。

4.2 临界汽蚀点与汽蚀安全区的确定

将吸水管路特性方程转化为特性曲线,绘制在离心式水泵特性曲线图上,其与水泵特性曲线图中Hs-Q曲线的交点C,即为临界汽蚀点。如图2所示:

当Qm<Qc时,Hs>Hs'安全区; Qm>Qc时,Hs<Hs'汽蚀区;

图中Hs为离心式水泵允许吸上真空高度。

4.3 影响矿用离心式水泵汽蚀的因素

(1)吸水管道及水泵吸水侧流动阻力损失的影响参见公式(2),吸水管直径dx选择偏小或使用期间挂垢,都将造成吸水管有效通流面积减小,吸水管路流动速度?X加大,流动阻力hwx增大,最终致使水泵吸水管段流动阻力损失系数Rx变大,吸水管路特性曲线变陡,由1至3,临界汽蚀点C左移至C′,Qm>Qc,汽蚀出现。参见图2。

4

(2)离心式水泵吸水高度Hx影响

参见图2,当吸水高度由Hx降低为Hx′时,吸水管路特性曲线将由3移至2,临界汽蚀点C′随之右移至C,退出汽蚀区,转为安全状态。

1. 正常状态下水泵吸水管路特性曲线图; 2. 降低吸水扬程状态下水泵吸水管路特性曲线图; 3. 挂垢状态下水泵吸水吸水管路特性曲线图; 4. 正常状态下水泵排水管路特性曲线图; 5. 闸门节流调节状态下水泵吸水管路特性曲线图

图2 离心式水泵汽蚀性能分析图

5

(3)排水管道特性的影响当采用闸门节流法,调节排水管路流动状态,将排水管道特性曲线其图2中的4调至5时,水泵工况点将由M移至M'满足Qm﹤Qc,汽蚀消失。

(4)水泵叶轮机械强度及抗腐蚀能力的影响水泵叶轮机械强度越大,抗冲击能力越强;材质越好,抗腐蚀能力越好;

(5)水泵首级叶轮流道形状的影响水泵叶轮流道的大小与形状过度,

?x2直接影响水泵吸水口侧流动阻力h及水流动能的大小,其效果基本

2gwx同(1)。

(6)水泵使用与维修的影响正常使用、良好的维修可以有效保障水泵的性能;否则,水泵性能恶化,允许吸上真空高度Hs下降、Hs-Q线下移,也将快速提高汽蚀出现频率。

5 预防汽蚀的措施

由前面的分析可知,汽蚀是高速水流在饱和状态下较长时间对叶轮内流道的固定区域持续作用的结果。其作用效应既与叶轮的材质—疲劳强度与腐蚀性有关,与叶轮结构设计有关;也与矿井使用过程中选择的吸水管道规格、水泵的安装高度、吸水管道安装形式有关。因此,预防应从以下两个方面采取相应措施。

5.1离心式水泵的设计生产方面(生产厂家)

(1)首级叶轮采用抗疲劳耐腐蚀材质;

(2)首吸采用双吸叶轮或增大叶轮进口断面面积;

6

(3)增大叶轮前后盖板转弯处曲率半径; (4)叶片进口边向吸水侧延伸 (5)增大叶片进口边宽度 (6)设前置诱导轮

5.2 离心式水泵使用方面(煤矿)

(1)合理选择水泵安装高度Hx; (2)增大吸水管的直径dx;

(3)减小所有不必要吸水管连接附件和长度。

6 排除汽蚀的方法

矿用离心式水泵实际工作中,因其输送的矿水泥沙含量大,所以,普遍存在着不同程度的管道污垢沉积阻塞现象。由此造成管径减小、流速上升、阻力增大、临界汽蚀点C左移,汽蚀高发的局面,因煤矿的特殊条件的制约,难以在短时间内得到根本改善,因此,必须采用具体有效的方法计算排除故障,确保系统安全运行。

6.1 根治方法

上述分析表明:汽蚀发生在水泵首级叶轮,排除原始选型可能的不合理因素外,其主要影响因素为吸水管路特性和水泵汽蚀性能,因此,根治的办法也应双管齐下。当发现水泵出现汽蚀破坏后,必须注意采取相应措施对水泵的工作条件予以调整,否则采用简单的更换汽蚀叶轮的危维修方法不可能从根本杜绝汽蚀,所更换的叶轮必然重蹈前叶轮的覆辙,短时间破坏重视。现实生产中可行的排除方法如下:

7


学士学位论文—-浅析矿用离心式水泵的汽蚀.doc 将本文的Word文档下载到电脑
搜索更多关于: 学士学位论文—-浅析矿用离心式水泵的汽蚀 的文档
相关推荐
相关阅读