凝泵原理及其汽蚀

凝结泵，常见讲的就是凝结水泵，主要是用于火电热力系统中输送凝汽器内的凝结水。一般液体温度不超过80℃，泵进口压力不高于0.6MPa。

凝结泵的作用：

凝结水泵的作用是把凝汽器热井中的凝结水经低压加热器打入除氧器，既维持凝汽器热井水位稳定又保证除氧器中的水量，既要满足生产工艺要求又不造成电能的浪费，因此保持凝结水泵的安全可靠运行显得至关重要。凝结水泵的工作是在高度真空的条件下输送接近于饱和温度的水。

凝结泵的工作原理：

凝结水泵当离心泵启动后，泵轴带动叶轮一起作高速旋转运动，迫使预先充灌在叶片间液体旋转，在惯性离心力的作用下，液体自叶轮中心向外周作径向运动。液体在流经叶轮的运动过程获得了能量，静压能增高，流速增大。当液体离开叶轮进入泵壳后，由于壳内流道逐渐扩大而减速，部分动能转化为静压能，最后沿切向流入排出管路。所以蜗形泵壳不仅是汇集由叶轮流出液体的部件，而且又是一个转能装置。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在贮槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续地被吸入和排出。液体在离心泵中获得的机械能量最终表现为降压能的提高。

凝结水泵的汽蚀：

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

凝泵的安装：由于凝结水泵的工作条件是在高度真空下输送接近饱和温度的水，因而凝结水泵发生汽蚀的可能性极大、为了保证泵的正常工作，在安装上要求装在凝结器热水井以下至少0.5到0.8m。这样就会在凝结水泵进口处形成一个由水柱形成的必要压力，防止凝结水在泵的人口汽化，保证水泵正常吸水；此外, 在凝结水泵进水管上需装一抽气管与凝结器相连，使该处保持与凝结器中相同的压力值，并可防止在凝结水泵中聚集空气。

凝泵再循环的选用：为了保证流过凝泵和轴封加热器的水量大于其两个设备的最小流量，其流量值应为二者最小流量的较大者。

凝结水泵的汽蚀调节：

就是把水泵出门水门开足，当汽轮机负荷变化(凝汽量相应变化)时，通过凝汽器水位(即凝结水泵的倒灌高度发生变化)来调节泵的出水量，使其和汽轮机的排汽量相平衡

凝泵汽蚀现象和处理：

凝结水泵在运行中发生汽化的主要象征是在水泵入口处发出噪声，同时水泵入口的真空表、出口的压力表和电流表指针急剧摆动。

电厂凝结水泵汽化的原因可能是：

1、热水井水位过低；凝结水泵运行，会在进口形成一个低压区，如果凝气器液位低，会造成凝结水泵进口压力更低，进口压力低于此温度下的饱和压力，进口处的水会汽化，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，造成凝结水泵汽化。

2、凝结水温度偏高；温度升高，对应的饱和压力升高，入口达不到这个压力就会使得部分水分气化。

3、泵进口管路漏进空气或泵轴封漏进空气。

凝结水泵发生汽化时不宜继续保持低水位运行，而应采用限制水泵出口阀的开度或利用调整凝结水再循环门的开度或是向凝汽器内补充软化水的方法来提高凝汽器的水位，以消除水泵汽化。