zz-lh-800水轮机汽蚀现状及处理方法简述

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1、ZZ-LH-800水轮机汽蚀现状及处理方法简述作者：佚名来源：网络更新时间：2007-6-1612:33:0743【字体：小大】摘要：结合富春江水电厂实际工作对几种主要汽蚀现状做了简述，并对汽蚀的原因进行分析，同时提出了几种防汽蚀措施，以达到减轻汽蚀更好地发挥机组的经济效益的目的。关键词：汽蚀强度、动力矩、检修一、汽蚀的现状目前汽蚀现象已成为水轮机破坏的一个高峰，主要有几种：（一）翼形汽蚀转桨式水轮机桨叶改变水流的动力矩，水流动力矩的改变意味着叶片正面与背面之间必须存在着压差，通常叶片正面为正压，叶片背面为负

2、压，往往翼形汽蚀主要发生在桨叶背面靠近出口的区域压力达到最低值。我厂水轮机的翼形汽蚀主要是发生在：1、桨叶出水边背面边缘，汽蚀程度比较严重，有的桨叶出水边角出现列纹，蜂窝状梯次加重，深达10mm左右，面积可达200×100mm2，有的桨叶从背面中部直至出水边出现连续汽蚀，蜂窝状梯次加重，深度5-10mm，面积达700×100mm2左右。2、转轮室在桨叶中心轴线标高以下附近，这里的汽蚀情况视机组的运行长短而定，运行时间越长，汽蚀越严重，由于长期受到锤击冲击，有的焊块脱落，多数出现蜂窝状汽蚀，深度5—100mm，

3、面积100×150mm2不等，多达15块左右。3、转轮本体与桨叶连接处下部，这里的汽蚀一般比较轻微，而且不是所有连接处下部都有。（二）间隙汽蚀：水轮机桨叶与转轮室之间有2—5mm间隙，运行中就有一部分水流过这里，但流道狭小，且水流方向改变快，导致水流速度高，压力降低，从而引起汽蚀，水轮机的间隙主要发生在：L1、桨叶背面靠近出水边中部出现汽蚀，这种汽蚀较前种轻，检修时看到的是桨叶背面出现的蜂窝状，深度5mm，面积250×200mm2，约占总叶片数的50%左右。（三）局部汽蚀：局部汽蚀主要是由于过流部件表面不平整

4、所至，水轮机的局部汽蚀主要表现在：1、转轮室表面打磨不光滑造成的局部汽蚀。2、由于焊接的不好，留有空穴，夹渣等原因，也造成局部汽蚀。3、桨叶与转轮连接的压板螺杆铅封不平滑也造成了转轮体上部的局部汽蚀，有时甚至连铅封的螺杆都可被汽蚀掉。不过局部汽蚀一般都不严重，只要检修时注意好工艺还可以再减轻。二、汽蚀原因的分析近年来由于水质的破坏，特别是6—9月份的汛期阶段，含沙量和推移质都有较大，但实践表明，泥沙磨损对水轮机影响不大，因此对泥沙磨损就不去深究了，主要是对汽蚀的形成提出一些不成熟的看法以期探讨。水轮机产生汽蚀

5、的主要原因于水流的流速、方向、金属的性格、检修的工艺和运行小时等因素有关。从富春江水电厂2#机的汽蚀情况来看，主要有两种类型的汽蚀，翼形汽蚀和间隙汽蚀，分布在叶片背面的大面积汽蚀属于翼形汽蚀；在叶片外缘与转轮室内缘与轮毂边缘所产生的汽蚀属于间隙汽蚀。众所周知，液体在一定的压力下，当温度升高到沸点时，液体开始沸腾和汽化，变成水蒸气。前面已经讲过，转桨式水轮机改变水流的动量矩，水流的动量矩的改变意味着叶片下面与下面必须存在着压差。水轮机就是利用叶片两面的压差将水能转换为机构能的。如果叶片背面压力最低点小于水温的汽

6、化压力，水就会汽化，产生大量的水蒸气面形成气泡，当这种汽泡进入通流部件表面的高压区时急剧地破灭，形成局部水击，造成汽蚀破坏，使局部金属表面逐渐疲劳剥落。特别是因冶炼、铸造、加工以及安装等因素，而产生的微小夹渣、气孔、凸凹不平、划痕、焊疤等缺陷处，在汽蚀的作用下，上述这些部位首先疲劳剥落，产生了微小的孔坑，尔后该处水流的流态就产生了微小的变化——细微的脱流或旋涡，加速了该处的磨损与汽蚀，使凹坑沿水流方向越变越长并加宽而呈椭圆状，进而加速了材质的破坏。另外，当压力降低后，由于液体对气体的溶解度降低，空气被析出，析

7、出的空气与金属表面发生氧化作用，使金属表面产生化学破坏。由于汽蚀破坏剧烈，使金属的个别质点剥落，在金属表面形成蜂窝状，而蜂窝状部分由于金属不均匀，而存在大量的显微电，这些显微电就引起电化腐蚀。当气泡凝缩所引起的局部湿度升高，这样在金属表面的湿度不均，冷和热之间形成热电偶，产生电位差，发生电解作用，使金属表面遭受破坏。综上所述，汽蚀现象是非常复杂的，所以，汽蚀破坏的作用，不是单纯某一种作用所致。因此，在设计时，正确的设计转轮及叶片翼形。安装时，合理的确定安装高程，合理的运行管理以及检修时把好质量关等等都能减少汽

8、蚀的破坏。三、水轮机抗汽蚀措施防汽蚀的措施有以下几个方面：1、设计方面：汽蚀的形式及有关的因素都受水流内部结构的控制，因此，采用合理的设计改善翼型可改进汽蚀性能：例如改善叶片头部，转轮叶片应呈光华的流线型，尽可以使叶片上压力分布均匀，并缩小低压区；在叶片上特别是前面无鼓包使水流平顺流畅；叶片出口边应较薄，整个过流流道几何尺寸比例应合理，对轴流式转轮适当选择叶片环量，增长翼弦；减少从轮毂到叶片尖端的升