关于矿用离心式水泵汽蚀的探讨.pdfVIP

总第201期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2016．05．027 关于矿用离心式水泵汽蚀的探讨 盛 典 (长治职业技术学院，山西 长治 046011) 摘 要：排水设备属于矿山固定机械设备之一 ，主要功能是排除矿井涌水、避免水灾发生、保障井下人员的 安全。作为矿井排水主体设备之一的离心式水泵，由于汽蚀现象的发生 ，对井下的安全构成一定危害。文 章通过分析矿用离心式水泵汽蚀发生的原理，与工程应用实际相结合 ，对预防汽蚀发生的几种措施做出分 析，其 目的是提高离心式水泵在煤矿中工作的经济性和稳定性。 关键词：离心式水泵；汽蚀；危害 中图分类号：TD442．2 文献标识码：B 文章编号：1005．2798(2016)05—0071—02 近年来，我国经济在飞速地发展，国内对于不 使金属发生电化学作用。在机械剥蚀、化学腐蚀、电 可再生能源的消耗量愈为可观。由于国内本身少 化学的共同作用下，使得金属表面产生蜂窝状小坑， 油、乏气、富煤的先天条件导致我国的能源消耗还是 并逐渐被破坏而形成空洞。我们把这种现象称为汽 以煤炭为主 。由于我国矿藏条件的特殊性质，保证 蚀。 煤矿安全生产更成为一个不容忽视的问题。作为矿 2 汽蚀的危害 井重大安全隐患之一的水灾，及时排除矿水显得尤 为重要。而水泵作为主体排水设备不仅要保证煤矿 汽蚀现象进行到一定时间，会严重妨害到水泵 生产安全，又决定着煤矿的生产效率。离心泵作为 的性能，重则使其无法运行。主要表现为以下几个 煤矿主要排水设备之一，其在工作中发生汽蚀是司 方面。 空见惯的，究其原因是多种多样的。常见的包括没 2．1 水泵性能的改变 有及时调整水泵运行的工况点，水泵的使用和安装 汽蚀刚发生时，对泵并无明显影响。当汽蚀现 不当，选型失误等原因。下面我们从汽蚀的原理、危 象进行到一定程度，会使水泵的功率、效率、流量和 害以及防止汽蚀发生三方面展开探讨。 扬程等参数突然改变；介质的有效过流面积大大减 小，导致液流中断，甚至停止工作 J。 1 汽蚀原理 2．2 引起振动和噪声 汽蚀现象，其实质上是介质在流动中汽化为气 汽泡破裂后，引起介质 内部互相冲击，产生强烈 态、再凝结为液态的循环过程。当泵进水 口处的绝 噪声和机组振动，两者互相作用导致共振现象的发 对压力低于当时温度下的汽化压力时，水就发生汽 生。 化。这时溶解在介质中的一些气泡从中逸出，形成 2．3 通流部件表面的破坏 大量蒸汽和逸出气体相混合的小汽泡。这些小汽泡 汽蚀破坏将使泵的使用寿命大大缩短，机械剥 随介质进入高压区时，汽泡迅速破裂并形成空穴， 蚀和化学腐蚀严重时，会使叶片发生断裂或穿孔，酿 周围液体迅速填充原汽泡空穴，由于汽泡在极短时 成事故。 间内破裂，所以形成的水力冲击高达几百兆帕 J。 3 与汽蚀有关的参数 由于汽泡不断地生成和破裂，极高的频率的水力压 力反复作用在导流部件表面上，如同无数细小的锤 3．1 汽蚀余量 NPSH 高频地撞击在金属表面上，从而导致金属表面逐渐