100次浏览 发布时间：2024-10-05 08:55:33
一、汽蚀现象及其危害
1.1 汽蚀现象
液体在一定温度下、由于某种原因使泵的进口处的压力低于液体在该温度下的汽化压力(即饱和蒸汽压)，液体开始汽化而产生汽泡，并随液流进入高压区时，汽泡破裂，周围液体迅速填充原汽泡空穴，产生水力冲击。这种汽泡的产生、发展和破裂现象就称为汽蚀。
离心泵的气蚀
1.2 汽蚀危害性
A、汽泡破裂时，液体质点互相冲击、产生600~25000Hz 的噪声及机组振动，两者相互激励使泵产生强烈振动，即汽蚀共振现象。
B、过流部件剥蚀及腐蚀破坏；
C、泵性能突然下降。
1.3 汽蚀发生的部位和腐蚀破坏的部位
汽蚀发生的部位在叶轮进口处，或是液体高速流动的地方，腐蚀破坏的部位常在叶轮出口或压水室出口处。
气蚀现象
二、汽蚀参数
2.1 汽蚀余量 NPSH
泵吸入口处单位质量液体超出液体汽化压力的富余能量(以米液柱计)，称汽蚀余量，其值等于从基准面算起的泵吸入口的总吸入水头(绝对压力，以米液柱计)减去该液体的汽化压力(绝对压力，以米液柱计)，即：
基准面按以下两种原则取定位置：
A、按ISO标准，GB标准规定基准面为通过叶轮叶片进口边的外端所描绘的圆的中心的水平面。对于多级泵以第一级叶轮为基准，对于立式双吸泵以上部叶片为基准(见下图)。
B、按APT标准，规定对卧式泵，其基准面是泵轴中心线；对立式管道泵，其基准面是泵吸入口中心线；对其它立式泵，其基准面是基础的顶面。
2.2 装置汽蚀余量 NPSHa
由泵装置系统(以液体在额定流量和正常泵送温度下为准)确定的汽蚀余量，称装置汽蚀余量、也称为有效汽蚀余量或可用汽蚀余量(以米液柱计)，其大小由吸液管路系统的参数和管路中流量所决定，而与泵的结构无关。
2.3 必需汽蚀余量 NPSHr
由泵厂根据试验(通常用20℃的清水在额定流量下测定)确定的汽蚀余量，称泵的必需汽蚀余量(以米液柱计)。
必需汽蚀余量在吸入法兰处测定并换算到基准面。在比较 NPSHa 和 NPSHr 值时应注意基准面是否一致，如不一致应换算全同一基准面。
2.4 吸上真空度Hs
吸上真空度Hs、是从泵基准面算起的泵吸入口的真空度(以米液柱计)，也称吸上真空高度。Hs与NPSHr 值的换算按下式：NPSHr=10-Hs
2.5 泵的安装高度s
泵的安装高度s也称泵的吸液高度，是指泵的基准面至吸入液面之间的高度差。
2.6 汽蚀曲线
NPSHa 和 NPSHr 均随流量的变化而变化。一般 NPSHr 随流量的增加而增大，而NPSHa 则随流量的增加而减小(见下图)。泵厂提供的泵性能曲线上一般应有NPSHr-Q曲线。
气蚀曲线
2.7 离心泵的NPSHa 安全裕量S
为确保不发生汽蚀，离心泵的NPSHa 必需有一个安全裕量S。满足NPSHa-NPSHr ≥ S
对于一般的离心泵，S取 0.6~1.0m。但是对于一些特殊用途或条件下使用的离心泵，S 值需按规范选用。
三、防止汽蚀产生的方法
离心泵工作时不允许汽蚀产生，因此必须保证NPSHa-NPSHr>S。当 NPSHa 不能满足此要求时，可采取买方(用户)设法提高 NPSHa 值，或卖方(泵厂)设法降低 NPSHr 值的方法予以解决。
3.1 使用方可采用的解决方法：
A、降低泵的安装高度(提高吸液面位置或降低泵的安装位置)，必要时采倒方式。优点：可选用效率较高，维修方便的泵。此法最好且方便，建议尽可能采用。缺点：增加安装费用。
B、减小吸入管路的阻力，如加大管径，减少管路附件、底阀、弯管、阀等。优点：可改进吸入条件，节约能耗。缺点：增加投资费用(指管径放大)。
C、增加一台升压泵。优点：可降低主泵价格，提高主泵效率。缺点：增加设备和管路维修量增大。
D、降低输送液体温度，以降低气化力。优点：可选用效率较高，维修方便的泵。缺点：需增加冷却系统。
E、避免在进口管路采用阀节流。优点：避免局部阻力损失。
F、在流量、扬程相同情况下、采用双吸泵，其NPSHr值小。
3.2 泵厂方可采用的解决方法：
A、 提高流道表光洁度，对流道进行打磨和清理。缺点：加工成本上升。
B、 加大叶轮进口处直径，以降低进口流速。缺点：回流的可能性增大，不利于稳定运转。
C 、降低泵的转速。缺点：同样流量、扬程下，低速泵价格高、效率低。
D、 在泵进口增加诱导轮。缺点：泵的最大工作范围有所缩小。
E、叶片可调的混流泵、轴流泵，可采用调节叶片安装角度的方法。
F、过流部件采用耐汽蚀的材料，如硬质合金、磷青铜、18-8、Cr-Ni钢等。优点：泵的结构、性能曲线均不变。缺点：材料成本上升。
