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阀门的气蚀问题

       1、气蚀的发生和对阀门的影响。过高流速产生低压力,低压力达到气化压力时,水即气化,产生气泡,气泡随水流动到高压区立即液化,液化后体积变小,使四周的水快速补进来,形成内爆产生严重振动和噪声,内爆连续发生在阀腔内,广一水泵觉得特别是发生在密封副附近的密封面产生疲劳,长期形成点蚀,进一步形成蜂窝,影响效率,直至破坏。
 
       2、产生气蚀的因素。阀门的结构型式不同,流道不同,流速、流线不同,都会对气蚀的产生有不同的影响。流线不规整的,流速变化陡的,产生涡流多的,材质疏松的,都易气蚀。而流线变化平滑的,流速变化缓慢的,不易产生涡流,阀下游和上游压差小的都不易气蚀。材质致密,强度高的均耐气蚀。将气泡导向远离阀体(特别是密封面)爆破,即在中心处爆破,可以避免阀体和密封面气蚀。
 
       3、阀门结构选型时对气蚀的判断。阀门作为压力或流量调节、使用时,节流幅度大到一定程度,会产生气蚀,可用气蚀系数进行判断,不同结构的气蚀系数相差很大, 以蝶阀为例,当节流幅度较大时,一侧阀体与蝶板形成喷嘴形开口,另一侧形成类似节流孔开口,蝶板下面产生负压,气蚀给密封副造成损伤。气蚀发生时,产生强烈振动,伴随连续的类似鞭炮声响。蝶阀允许的气蚀系数δ=2.5,工作地点的阀门,调节工况如果其气蚀系数δ>2.5不产生气蚀,2.5>δ>1.5,有轻度气蚀;δ<1.5产生振动和气蚀,δ<1.5继续使用,阀门和下游管道发生破坏。
       不同结构阀门的允许气蚀系数δ,由于温度、进入的空气、杂质、模型误差和目测误差的影响,会不够准确,大约如下,仅供参考:闸阀3.0、软密封蝶阀2.5、硬密封蝶阀1.5、多孔套筒阀0.2、活塞(针型)、固定锥、环喷型阀为0.2-0.6。产品订货时,生产厂家应给出允许的气蚀系数。
       为防止或减小气蚀,应不在小开度时使用普通阀门,如蝶阀应在开启角15°以外调节使用,所选用的阀门类型应是介质流态曲线平滑,流速变化平缓,尽量避免介质产生涡流,将爆破的气泡导向远离密封副以外处,最好是在管道中心爆破,使用耐气蚀材料,不锈钢最好,依次是青铜、球墨铸铁。
 
       4、停泵水锤防护问题。停泵水锤是指水泵装置因突然停电等原因,导致非正常停泵,在其管道
       系统中,因流速剧烈变化而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象。先发生低压后发生高压,停电后由于水泵、电动机旋转部分有一定的转动惯量,转速在不断降低,然后因重力和水力阻力的作用使其流速逐渐降为零,再其后在重力水头的作用下,管道中的水柱又开始向水泵方向倒流,速度由零逐渐加大。倒流水柱冲击普通止回阀时,止回阀迅速关闭,产生极大的水锤压力,我们必须进行防护,不然会在泵房爆管,水淹泵房造成次生灾害。
 
广一水泵指出主要的防护措施有
       1.有条件时取消水泵出口止回阀。
       2.试制调压塔(宜在地形有利时)。
       3.安装水锤消除器。
       4.安装爆破膜。
       5.设置水锤吸纳器。
       6.用水泵控制阀替代普通止回阀,分用缓闭、速闭加缓闭、速闭等原理。

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