離心泵氣蝕是怎么引起的
作者：泵 來(lái)源：離心泵 發(fā)布時(shí)間：2021-05-26
一、汽蝕有哪些危害？
1、過(guò)流部件腐蝕
腐蝕原因有兩個(gè)：
一是由于氣泡破滅時(shí)產(chǎn)生高頻（600~25000HZ）沖擊，壓力高達(dá)49Mpa，致使金屬表面出現(xiàn)機(jī)械剝蝕；
二是由于汽化時(shí)放出熱量，并有溫差電池作用產(chǎn)生水解，產(chǎn)生的氧氣使金屬氧化，發(fā)生化學(xué)腐蝕。
2、泵性能下降
泵汽蝕時(shí)葉輪內(nèi)的能量交換受到干擾和破壞，在外特性上的表現(xiàn)是Q-H曲線，Q-P、Q-η曲線下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中的液流中斷，不能工作。
對(duì)于低比轉(zhuǎn)速，由于葉片間流道窄而長(zhǎng)，一旦發(fā)生汽蝕，氣泡充滿整個(gè)流道，性能曲線會(huì)突降。
對(duì)于中高比轉(zhuǎn)速，流道短而寬，因而氣泡從發(fā)生發(fā)展到充滿整個(gè)流道需要一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，相應(yīng)的性能曲線開(kāi)始是緩慢下降，之后增加到某一流量時(shí)才急劇下降。
二、什么是汽蝕？
泵中的液體局部壓力下降到臨界壓力時(shí)，液體中便會(huì)產(chǎn)生氣泡。汽蝕是氣泡聚集、運(yùn)動(dòng)、分裂、消滅的全過(guò)程。臨界壓力一般接近汽化壓力。
三、離心泵易發(fā)生汽蝕的部位
葉輪曲率大的前蓋板處，靠近葉片進(jìn)口邊緣的低壓側(cè)；
壓出室中蝸殼隔舌和導(dǎo)葉的靠近進(jìn)口邊緣低壓側(cè)；
無(wú)前蓋板的高比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪的葉梢外圓與殼體之間的密封間隙以及葉梢的低壓側(cè)；
多級(jí)泵中一級(jí)葉輪。
四、汽蝕余量與吸程
泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下，對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)汽化壓力的富余能量，單位用米標(biāo)注，用（NPSH）r。
吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米） 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
例如：某泵氣蝕余量為4.0米，求吸程Δh
解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
五、必需汽蝕余量和有效汽蝕余量有何區(qū)別
汽蝕余量分有效氣蝕余量NPSHa和必須氣蝕余量NPSHr。泵的必須汽蝕余量是泵的特性，由設(shè)計(jì)決定，泵的有效汽蝕余量由工藝管路決定。
對(duì)于給定泵，在給定轉(zhuǎn)速和流量下必需具有的汽蝕余量稱(chēng)為必需汽蝕余量，常用NPSHr表示。又稱(chēng)為泵的汽蝕余量，是規(guī)定泵要達(dá)到的汽蝕性能參數(shù)。
NPSHr和泵的內(nèi)部流動(dòng)有關(guān)，是由泵本身頭定的，其物理意義是表示液體在泵進(jìn)口部分壓力下降的程度，也就是為了保征泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進(jìn)口處單位重量液體具有超過(guò)汽化壓力水頭的富余能量。
必須汽蝕余量與裝置參數(shù)無(wú)關(guān)，只與泵進(jìn)口部分的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（vo、wo、wk等）有關(guān)，這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)在一定轉(zhuǎn)速和流量下是由幾何參數(shù)決定的。這就是說(shuō)NPSHr是由泵本身（吸水室和葉輪進(jìn)口部分的幾何參數(shù)）決定的。
對(duì)于既定的泵，不論何種介質(zhì)（黏性大介質(zhì)因影響速度分布除外），在一定轉(zhuǎn)速和流量下流經(jīng)泵進(jìn)口，因速度大小相同故有相同的壓力降，即NPSHr相同。所以NPSHr與液體的性質(zhì)無(wú)關(guān)（不考慮熱力學(xué)因素）。
NPSHr越小，表示壓力降小，要求裝置必須提供的NPSHa小，因而泵的抗汽蝕性能越好。因此:r代表required必需的，由泵本體決定，具體與轉(zhuǎn)速，葉輪形式等有關(guān)；
有效汽蝕余量是指由泵安裝條件所確定的汽蝕余量，常用NPSHa表示。又稱(chēng)為裝置汽蝕余量，是由吸入裝置提供的在泵進(jìn)口處單位重量液體具有的超過(guò)汽化壓力水頭的富余能量。
NPSHa越大，泵越不容易發(fā)生汽蝕。有效汽蝕余量的大小與裝置參數(shù)及液體性質(zhì)（p、pv等）有關(guān)。因?yàn)槲胙b置的水力損失和流量的平方成正比，所以NPSHa隨流量的增加而減小。
因此: A代表available有效的，可以提供的，這個(gè)由系統(tǒng)和管路決定，必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算；要保證泵不氣蝕，NPSHa必須大于NPSHr。具體大多少，各種不同形式的泵都有經(jīng)驗(yàn)值, 一般把泵的必須汽蝕余量增加0.5-1m的富余能頭作為允許汽蝕余量。
六、提高抗氣蝕措施
1、提高離心泵本身抗氣蝕性能的措施
改進(jìn)泵的吸入口至葉輪附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。增大過(guò)流面積；增大葉輪蓋板進(jìn)口段的曲率半徑，減小液流急劇加速與降壓；適當(dāng)減少葉片進(jìn)口的厚度，并將葉片進(jìn)口修圓，使其接近流線型，也可以減少繞流葉片頭部的加速與降壓；提高葉輪和葉片進(jìn)口部分表面光潔度以減小阻力損失；將葉片進(jìn)口邊向葉輪進(jìn)口延伸，使液流提前接受作功，提高壓力。
采用前置誘導(dǎo)輪，使液流在前置誘導(dǎo)輪中提前作功，以提高液流壓力。
采用雙吸葉輪，讓液流從葉輪兩側(cè)同時(shí)進(jìn)入葉輪，則進(jìn)口截面增加一倍，進(jìn)口流速可減少一倍。
設(shè)計(jì)工況采用稍大的正沖角，以增大葉片進(jìn)口角，減小葉片進(jìn)口處的彎曲，減小葉片阻塞，以增大進(jìn)口面積；改善大流量下的工作條件，以減少流動(dòng)損失。但正沖角不宜過(guò)大，否則影響效率。
采用抗氣蝕的材料。實(shí)踐表明，材料的強(qiáng)度、硬度、韌性越高，化學(xué)穩(wěn)定性越好，抗氣蝕的性能越強(qiáng)。
2、提高進(jìn)液裝置有效氣蝕余量的措施
增加泵前貯液罐中液面的壓力，以提高有效氣蝕余量。
減小吸上裝置泵的安裝高度。
將上吸裝置改為倒灌裝置。
減小泵前管路上的流動(dòng)損失。如在要求范圍盡量縮短管路，減小管路中的流速，減少?gòu)澒芎烷y門(mén)，盡量加大閥門(mén)開(kāi)度等。
降低泵入口工質(zhì)介質(zhì)溫度（當(dāng)輸送工質(zhì)接近飽和溫度時(shí)）。
以上措施可根據(jù)泵的選型、選材和泵的使用現(xiàn)場(chǎng)等條件，進(jìn)行綜合分析，適當(dāng)加以應(yīng)用。
七、各自計(jì)量單位及表示字母？
汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時(shí)的壓力頭之差，單位用米（水柱）標(biāo)注，用（NPSH）表示，具體分為如下幾類(lèi)：
NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；
[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取 [NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
