離心泵氣蝕是怎么引起的
作者：泵 來源：離心泵 發(fā)布時(shí)間：2021-05-26
一、汽蝕有哪些危害？
1、過流部件腐蝕
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)過渡過程，相應(yīng)的性能曲線開始是緩慢下降，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為必需汽蝕余量，常用NPSHr表示。又稱為泵的汽蝕余量，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汽化壓力水頭的富余能量。
必須汽蝕余量與裝置參數(shù)無關(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，減少彎管和閥門，盡量加大閥門開度等。
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：
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。
