高揚(yáng)程電力提灌泵站水泵空蝕磨損及對(duì)策

張文璽

摘 要：泵站工程中主要的設(shè)備是水泵，在我國(guó)甘肅省地區(qū)已經(jīng)建造了很多大中型的高揚(yáng)程電力提灌泵站，在這些工程中安裝了許多大小及類型不同的水泵，水泵作為向被輸送的液體提供能量的設(shè)備，在它的運(yùn)行過程中，會(huì)不可避免地產(chǎn)生空蝕磨損，主要集中在各個(gè)過流部件中，針對(duì)多泥沙河流的高揚(yáng)程電力提灌泵站更是磨損情況突出，值得重視。本文將針對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站水泵空蝕磨損及對(duì)策兩方面進(jìn)行闡述探討，希望為相關(guān)的工程提出一些理論參考，幫助節(jié)約泵站能源，降低水泵空蝕磨損的狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：高揚(yáng)程提灌泵站；水泵空蝕磨損；解決對(duì)策

水泵的空蝕磨損會(huì)使得水泵的效率以及出水量嚴(yán)重的下降，這樣造成水泵站的能源單耗增加，大大地縮短了水泵的使用壽命，使其沒有達(dá)到預(yù)期的使用壽命卻報(bào)廢。相比較水泵站其他的設(shè)備來說，水泵自身使用的期限較短，需要更新的次數(shù)比較頻繁，這兩個(gè)對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站工程設(shè)施進(jìn)行老化管理費(fèi)用考慮方面具有重要的影響。所以，對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站工程水泵空蝕磨損機(jī)理進(jìn)行研究并且提出相對(duì)應(yīng)的措施，對(duì)于防止高揚(yáng)程電力提灌泵站工程水泵老化，降低維護(hù)泵站水泵設(shè)施老化的費(fèi)用以及提高工程的運(yùn)作以及管理體系等方面具有重要的意義。

1 高揚(yáng)程電力提灌泵站水泵磨損問題

水泵遭受空蝕磨損后的特征主要表現(xiàn)在螺旋壓水室中，密封環(huán)一周形成了與水流方向一致的一排密集的空蝕磨損現(xiàn)象，疏密度由內(nèi)向外逐漸遞減，深溝槽逐漸變?yōu)闇\溝槽，直到泵腔最深的地方，減弱為魚鱗形狀?？瘴g磨損首先嚴(yán)重影響的是水泵自身的容積效率，空蝕磨損后，間隙增大會(huì)導(dǎo)致高壓側(cè)的水流流向低壓側(cè)，產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象，其次因?yàn)楸皿w內(nèi)部部分水流不能甩到出水口，而一直在泵體內(nèi)部作環(huán)向的運(yùn)動(dòng)，這樣會(huì)嚴(yán)重導(dǎo)致水泵的效率降低，并且空蝕磨損后，水泵面臨的水流阻力系數(shù)增大，這樣會(huì)造成水泵使用時(shí)的振動(dòng)以及噪聲的出現(xiàn)，因?yàn)榭瘴g磨損，導(dǎo)致水泵正常的使用壽命減少，這樣會(huì)增加設(shè)備的維修費(fèi)用，最后空蝕磨損后，葉輪磨損增加，出水量會(huì)受到明顯的影響，減少出水量意味著能源單耗增加。以下將詳細(xì)說明影響泵站水泵產(chǎn)生空蝕磨損的主要原因。

1.1 水泵吸水高度的原因

水泵內(nèi)出現(xiàn)空蝕磨損現(xiàn)象的原因在于，根據(jù)流體力學(xué)以及水泵的設(shè)計(jì)原理可以知道，當(dāng)真空值超過臨界值時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)空蝕磨損現(xiàn)象，根據(jù)泵站的設(shè)計(jì)裝機(jī)高度與實(shí)際的裝機(jī)高度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對(duì)比后可以發(fā)現(xiàn)，是否因?yàn)樵O(shè)計(jì)計(jì)算裝機(jī)高度過高，才會(huì)導(dǎo)致葉輪的進(jìn)口處壓力比要求的值要低，導(dǎo)致水泵出現(xiàn)空蝕磨損。

1.2 水泵揚(yáng)程的原因

尤其是離心泵，水泵是將動(dòng)能轉(zhuǎn)換位水流壓能的機(jī)械，葉輪的切線速度與水泵揚(yáng)程的1/2次方成正比，即揚(yáng)程越高，葉輪切線速度越高，所以高速水流下，產(chǎn)生的空蝕磨損也越嚴(yán)重，具體體現(xiàn)在水泵葉輪的更換時(shí)間間隔較短，更新頻率比較高。

1.3 水流中的含沙量及其大小的原因

水流中含沙量以及顆粒的大小在水泵正常運(yùn)行過程中會(huì)影響到泵水的水流是否正常，在高速的水流區(qū)域，泥沙會(huì)造成水流紊亂，產(chǎn)生空蝕磨損，空蝕磨損造成的蜂窩狀孔洞會(huì)增加水流的阻力，導(dǎo)致泥沙對(duì)水泵的磨損更加嚴(yán)重，這樣加速磨損的結(jié)果是使得水泵的工程運(yùn)行狀況更加困難。

1.4 水泵使用的材質(zhì)

耐磨損程度是選擇水泵材質(zhì)時(shí)重要的考慮因素之一，材料的硬度越大，一般來說耐磨性能越高，但如果硬度不大，彈性很好的話，耐磨性能也會(huì)很好，因?yàn)榫哂袕椥缘乃貌牧蠒?huì)減少泥沙對(duì)于水泵的磨損，會(huì)吸收泥沙的高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)能。

2 解決水泵磨損問題的對(duì)策

泵站的整體運(yùn)作建立在水泵的基礎(chǔ)上，為了系統(tǒng)的正常運(yùn)作，必須對(duì)存在的問題進(jìn)行分析和提出措施。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的出現(xiàn)并且采取相應(yīng)的解決措施，最大程度的避免對(duì)泵站后期系統(tǒng)的正常使用造成麻煩。

2.1 準(zhǔn)確設(shè)定水泵吸水高度

根據(jù)以上的分析可以知道，水泵內(nèi)出現(xiàn)空蝕磨損現(xiàn)象的原因在于真空值超過臨界值，為了最大程度地避免水泵空蝕磨損現(xiàn)象的產(chǎn)生，要充分考慮泵站的設(shè)計(jì)裝機(jī)高度與實(shí)際的裝機(jī)高度，將兩者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和對(duì)比，檢查是否因?yàn)樵O(shè)計(jì)計(jì)算裝機(jī)高度過高，才導(dǎo)致葉輪的進(jìn)口處壓力比要求的值要低，導(dǎo)致水泵出現(xiàn)空蝕磨損，并且做出防御措施。

2.2 選擇適當(dāng)?shù)乃貌牧献龊檬┕?zhǔn)備

確定水泵工程項(xiàng)目的目標(biāo)和意向后，在展開施工之前，對(duì)采購(gòu)的水泵材料進(jìn)行管理和初次質(zhì)檢，使得采用的水泵材料能夠符合工程的要求標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)不符合質(zhì)量的水泵材料一定要堅(jiān)決排除，不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)絕不采用，避免造成工程質(zhì)量問題，使以后的系統(tǒng)設(shè)備使用性能得到保障；同時(shí)需要相關(guān)從業(yè)人員認(rèn)真研究施工的設(shè)計(jì)圖紙，嚴(yán)格按照施工圖紙的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)上的后期實(shí)現(xiàn)。

2.3 泵站水泵設(shè)備的維修

在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)影響下，相關(guān)行業(yè)也需要加強(qiáng)節(jié)約能源和環(huán)保的措施。對(duì)于泵站的具體實(shí)施中來說，選擇節(jié)能環(huán)保的材料屬于必不可少的步驟，這不但可以降低能源損耗，有效地利用已有的城市資源外，還可以促進(jìn)相關(guān)工程的不斷革新和新型技術(shù)的使用，提高建筑工程的使用壽命。水泵設(shè)備在前期的設(shè)計(jì)安裝過程中變得尤其復(fù)雜，后期使用過程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)問題，影響到泵站的正常運(yùn)行，比如葉輪更新問題等，如何進(jìn)行后期維修以延長(zhǎng)水泵的使用壽命和保障泵站繼續(xù)使用正常運(yùn)行變得尤其重要。

3 結(jié)語

本文章主要針對(duì)高揚(yáng)程電力提灌泵站水泵的空蝕磨損進(jìn)行分析，提出了相關(guān)企業(yè)應(yīng)該不斷完善解決問題的措施方案，主要針對(duì)水泵吸水高度的確定以及水泵使用材料的確定做出約束和規(guī)定，同時(shí)提出了在21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略指導(dǎo)下，應(yīng)該增加節(jié)能材料的使用，提高成品使用質(zhì)量。

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