水泵汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因_水泵汽蝕現(xiàn)象的解決方法

水泵汽蝕現(xiàn)象,水泵汽蝕的原因,水泵汽蝕的解決辦法

 一、水泵的類型及工作原理
（一）、水泵的定義：通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力 , 即把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體目的的機(jī)器統(tǒng)稱為泵。
(二)、水泵的工作原理：
1 容積式泵 _ 利用工作腔容積周期變化來(lái)輸送液體。
2 、葉片泵 _ 利用葉片和液體相互作用來(lái)輸送液體。
（三）、水泵的具體用途：水泵的不同用途、不同的輸送液體介質(zhì)、不同
流量、揚(yáng)程的范圍，泵的結(jié)構(gòu)型式當(dāng)然也不一樣，材料也不同，概括起來(lái)，大致可以分為：
1 、城市供水 2 、污水系統(tǒng) 3 、土木、建筑系統(tǒng) 4 、農(nóng)業(yè)水利系統(tǒng) 5 、電站系統(tǒng)
6 、化工系統(tǒng) 7 、石油工業(yè)系統(tǒng) 8 、礦山冶金系統(tǒng) 9 、輕工業(yè)系統(tǒng) 10 、船舶系統(tǒng)

二、 水泵汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生的原因
    液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為水泵汽蝕現(xiàn)象。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。 
   水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處）因?yàn)槟撤N原因，抽送液體的壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊 頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。
　　 在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷，不能正常工作。

三 水泵汽蝕基本關(guān)系式

 水泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發(fā)生的條件，

應(yīng)從水泵本身和 吸入裝置雙方來(lái)考慮，水泵汽蝕的基本關(guān)系式為

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHrNPSHc—— 水泵開始汽蝕

NPSHa NPSHa>NPSHrNPSHc—— 水泵無(wú)汽蝕

式中 NPSHa—— 裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；

NPSHr—— 水泵汽蝕余量，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 。

 四、水泵汽蝕的解決辦法

欲防止發(fā)生汽蝕必須提高 NPSHa ，使 NPSHa>NPSHr 可防止發(fā)生汽蝕的措施如下：

1 ．減小幾何吸上高度 hg （或增加幾何倒灌高度）；

2 ．減小吸入損失 hc ，為此可以設(shè)法增加管徑，盡量減小管路長(zhǎng)度，彎頭和附件等

3 ．防止長(zhǎng)時(shí)間在大流量下運(yùn)行；

4 ．在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕；

5 ．水泵發(fā)生汽蝕時(shí)，應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行；

6 ．水泵吸水池的情況對(duì)泵汽蝕有重要影響；

7 ．對(duì)于在苛刻條件下運(yùn)行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料

 五、 水泵的選型對(duì)氣蝕現(xiàn)象的幫助
設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)裝置設(shè)備時(shí)，要確定水泵的用途和性能并選擇泵型。這種選擇首先得從選擇泵的種類和形式開始，那么以什么原則來(lái)選泵呢？依據(jù)又是什么？
（一 ）、 水泵選型原則
1、使所選水泵的型式和性能符合裝置流量、揚(yáng)程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數(shù)的要求。
2、必須滿足介質(zhì)特性的要求。對(duì)輸送易燃、易爆有毒或貴重介質(zhì)的泵，要求軸封可靠或采用無(wú)泄漏泵，如磁力泵、隔膜泵、屏蔽泵對(duì)輸送腐蝕性介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB型不銹鋼離心泵，CQB-F型氟塑料磁力泵。對(duì)輸送含固體顆粒介質(zhì)的泵，要求對(duì)流部件采用耐磨材料，必要時(shí)軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機(jī)械方面可靠性高、噪聲低、振動(dòng)小。
4、經(jīng)濟(jì)上要綜合考慮到設(shè)備費(fèi)、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、維修費(fèi)和管理費(fèi)的總成本zui低。
5、離心泵具有轉(zhuǎn)速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輸液無(wú)脈動(dòng)、性能平穩(wěn)、容易操作和維修方便等特點(diǎn)。因此除以下情況外，應(yīng)盡可能選用離心泵：
有計(jì)量要求時(shí)，選用計(jì)量泵揚(yáng)程要求很高，流量很小且無(wú)合適小流量高揚(yáng)程離心泵可選用時(shí)，可選用往復(fù)泵，如汽蝕要求不高時(shí)也可 選用旋渦泵.揚(yáng)程很低,流量很大時(shí),可選用軸流泵和混流泵。介質(zhì)粘度較大（大于650~1000mm2/s）時(shí)，可考慮選用轉(zhuǎn)子泵或往復(fù)泵（齒輪泵、單螺桿泵）介質(zhì)含氣量75，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時(shí)，可選用旋渦泵。 對(duì)啟動(dòng)頻繁或灌泵不便的場(chǎng)合，應(yīng)選用具有自吸性能的泵，如自吸式離心泵、自吸式旋渦泵、氣動(dòng)（電動(dòng)）隔膜泵。

（二）、水泵選型一般程序

     1、根據(jù)裝置的布置、地形條件、水位條件、運(yùn)轉(zhuǎn)條件、經(jīng)濟(jì)方案比較等多方面因素

2 、 考慮選擇臥式離心泵、立式離心泵和其它型式（離心泵、直角式離心泵、變角式離心泵、轉(zhuǎn)角式離心泵、平行式離心泵、垂直式離心泵、直立式排污泵、潛水式排污泵、便拆式排污泵、液下排污泵、無(wú)堵塞式排污泵、自吸式排污泵、齒輪式輸油泵、充油式潛水泵、）。臥式泵拆卸裝配方便， 3 、 易管理、但體積大， 4 、 價(jià)格較貴， 5 、 需很大占地面積；立式泵， 6 、 很多情況下葉輪淹沒在水中， 7 、任何時(shí)候可以啟動(dòng)， 8 、 便于自動(dòng)盍或遠(yuǎn)

程控制， 9 、并且緊湊， 10 、安裝面積小， 11 、價(jià)格較便宜。3 、根據(jù)液體介質(zhì)性質(zhì)，

確定清水泵，熱水泵還油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質(zhì)泵，或者采用無(wú)堵塞排污泵。 安裝在爆炸區(qū)域的泵，應(yīng)根據(jù)爆炸區(qū)域等級(jí)，采用防爆電動(dòng)機(jī)。4 、振動(dòng)量分為：氣動(dòng)、電動(dòng)（電動(dòng)分為
220v 電壓和 380v 電壓）. 5 、根據(jù)流量大小，選單吸泵還是雙吸泵：根據(jù)揚(yáng)程高低，選單吸泵還是多吸泵，高轉(zhuǎn)速泵還是低轉(zhuǎn)速泵（空調(diào)泵）、多級(jí)泵效率比單級(jí)泵低，當(dāng)選單級(jí)泵和

多級(jí)泵同樣都能用時(shí)，宜選用單級(jí)泵。 6 、 確定泵的具體型號(hào)，采用什么系列的泵選用后，

就可按zui大流量，放大 5——10 余量后的揚(yáng)程這兩個(gè)性能主要參數(shù)，在型譜圖或系列特性

曲線上確定具體型號(hào)。 利用泵特性曲線，在橫坐標(biāo)上找到所需流量值，在縱坐標(biāo)上找到所需

揚(yáng)程值，從兩值分別向上和向右引垂線或水平線，兩線交點(diǎn)正好落在特性曲線上，則該泵就是

要選的泵，但是這種理想情況一般不會(huì)很少，通常會(huì)碰上下列幾種情況：

A 、*種：交點(diǎn)在特性曲線上方，這說明流量滿足要求，但揚(yáng)程不夠，此時(shí)，若揚(yáng)程相差不

多，或相差 5 左右，仍可選用，若揚(yáng)程相差很多，則選揚(yáng)程較大的泵。或設(shè)法減小管路阻力

損失。

B 、第二種：交點(diǎn)在特性曲線下方，在泵特性曲線扇狀梯形范圍內(nèi) ，就初步定下此型號(hào)，然

后根據(jù)揚(yáng)程相差多少，來(lái)決定是否切割葉輪直徑，若揚(yáng)程相差很小，就不切割，若揚(yáng)程相差很

大，就按所需 Q 、 H 、，根據(jù)其 ns 和切割公式，切割葉輪直徑，若交點(diǎn)不落在扇狀梯形范

圍內(nèi)，應(yīng)選揚(yáng)程較小的泵。 選泵時(shí)，有時(shí)須考慮生產(chǎn)工藝要求，選用不同形狀 Q-H 特性曲線。

A 、 如：要將液位輸送到必須維持一定液面高度的容器中去，
B 、 此時(shí)變希
C 、 望量有較大的變化，而
D 、 揚(yáng)程變化很小，
E 、 為次應(yīng)選用平坦 H-O 曲線的泵。
F 、 有如：把石油送到管式加熱爐中去，
G 、 若工作中流量變化小，
H 、 則爐管中易產(chǎn)生結(jié)焦現(xiàn)象。要避免這種情況。

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