泵汽蚀现象的产生及如何提高抗汽蚀措施

　　汽蚀现象的产生：

　　当离心泵的吸入高度过大、液体温度比较高时(或两种现象同时存在)，致使入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压，则在该环境下液体就会在泵进口处沸腾汽化，从而形成无数小气泡。这些小气泡随水流进高压区时，由于压差的作用，在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击现象，并以很高的冲击频率打击过流部件表面，冲击应力可达几百至几千个大气压。

　　气泡不断地形成与破裂，强大的水力冲击以高频率(600-25000Hz)反复作用在叶轮上，时间一长，就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落。对于金属泵，气泡中还夹杂有一些活泼气体(如氧气)，对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。金属表面粗糙度被破坏后，更加速了机械剥蚀。另外，气泡形成与破裂的过程中，会使过流部件两端产生温度差异，其冷端与热端形成电偶而产生电位差，从而使金属表面发生电解作用，金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下，金属表面很快出现蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞而损坏。下图为金属泵叶轮发生汽蚀后的图片：

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　　对于衬氟泵，由于氟塑料具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性。发生汽蚀时，将不会出现化学腐蚀和电化腐蚀，但因氟塑料的机械强度低于金属材料，汽蚀严重时，气泡产生的强大冲击力及高频率将损坏叶轮前盖板;对于壳体，汽蚀所产生的冲击会将壳体衬塑层呈现气孔状、鱼鳞状等破坏，严重时，将蚀穿壳体衬塑层。下图为衬氟泵叶轮、壳体发生汽蚀后的图片：

　　发生汽蚀后对泵产生的影响：

　　1.泵发生汽蚀后会引起噪音和振动。泵发生汽蚀时，水流质点互相碰撞和挤压，会产生剧烈的振动，造成机组零部件的破坏，严重时水泵不能抽水，甚造成水泵装置和泵房结构的破坏。由于气泡振动和破灭产生噪音，危害泵站中运行操作人员的健康。

　　2.引起泵工作参数的下降。当泵汽蚀较严重时，泵叶轮内的大量气泡将阻塞叶轮流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，泵的流量、扬程和效率等参数均会明显下降。

　　3.引起泵叶轮的破坏。对于金属泵，汽蚀所产生的一系列反应会将叶轮材料呈现海绵状、沟槽状、鱼鳞状等破坏，严重时会出现叶片的蚀穿;对于衬氟泵，汽蚀现象所产生的的冲击力会损坏叶轮的前盖板。

　　4.造成泵轴承、机械密封干磨导致物料泄露。当泵汽蚀较严重时，会使泵中的液流中断，此时泵还处于工作状态，泵的轴、轴承、轴套，密封件会因汽蚀缺液后干磨导致急剧升温，零部件会因高温融化到一起，致使泵的损坏、物料的泄露。

　　汽蚀现象对离心泵的危害较大，离心泵即使在轻微的汽蚀下长期工作也是不允许的。

　　泵安装高度的计算：

　　避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。泵的吸入口中心到储液槽液面之间的高度称为吸入高度，泵的吸入高度又与泵汽蚀余量、装置汽蚀余量、当地大气压、介质饱和蒸汽压力相关，例：(以20度清水计算)

　　吸程=当地大气压10.33米(公式中以标准大气压计算)-泵气蚀余量-管道损失-安全量(0.5m)

　　例如：某泵气蚀余量为4.0米，求吸程Δh

　　解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米(不考虑管道损失情况)

　　从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。

　　如何提高泵抗汽蚀措施：

　　欲防止发生汽蚀须提高装置汽蚀余量，使NPSHa(装置汽蚀余量)>NPSHr(泵汽蚀余量)可防止发生汽蚀的措施如下：  

　　1.减小几何吸上高度(或增加几何倒灌高度);

　　2.减小吸入损失(管路损失)，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等;  

　　3.防止长时间在大流量下运行; 

　　4.降低介质温度(使液体饱和压力降低);

　　5.泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行;

　　6.对密封容器中加压;

　　7.对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。

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