全面解析氟合金化工泵气蚀现象!

　　一、氟合金化工泵中的气蚀现象

　　当氟合金化工泵内的压力低于抽送液体在该温度下的饱和蒸汽压力时，液体中就会产生气泡，发生气蚀现象。

　　要认识气蚀现象，首先从我们日常生活的水变化谈起。

　　平常我们在一个大气压下，将水从20℃加热到100℃时，就有大量气泡从水中溢出，形成沸腾现象。如果在20℃下，将压力降低到0.024个大气压，水也能沸腾起来。所以，水和汽是可以相互转化的，转化的条件就是温度和压力。不但是水，其他液体也有这样的性质。

　　在一定温度下，液体开始气化的临界压力叫液体的汽化压力，以PV表示。

　　知道了液体本身所具有的这种物理性质后，我们再来分析泵发生气蚀的原因。

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　　通常，氟合金化工泵的叶轮进口是压力较低的地方。如果这个地方液体的压力等于或低于在该温度下的液体的汽化压力Pv，就会有蒸汽及溶解在液体的气体从液体中大量溢出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。这些小气泡随液体流到高压区时，气泡周围的压力高于气泡内的压力，气泡受压破裂(凝结)。则液体质点就象无数的小子弹连续打击金属表面，使金属表面产生破坏。这就是泵的气蚀。氟合金化工泵在严重气蚀状态下运转时，发生气蚀的部位很快就会变成蜂窝状或海绵状。

　　氟合金化工泵刚开始气蚀时，气蚀区域较小，对泵正常工作没有明显影响，但当气蚀发展到一定程度时，气蚀气泡大量产生，影响液体的正常流动，甚至造成液流间断，同时伴有噪声、震动，而且泵的流量、扬程、效率都明显下降。因此要尽量避免气蚀产生。

　　二防止气蚀产生的办法

　　1、改进氟合金化工泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积;增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。

　　2、采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。

　　3、采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。

　　4、设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积;改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。

　　5、采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。

　　提高进液装置有效气蚀余量的措施：

　　(1)增加氟合金化工泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量。

　　(2)减小吸上装置泵的安装高度。

　　(3)将上吸装置改为倒灌装置。

　　(4)减小氟合金化工泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。

　　三气蚀余量的概念

　　泵为什么会抽上水?因为当叶轮旋转把水甩出去的时候，叶轮入口处得液体压力下降，蓄水池内的液体在大气压(开式池)的作用下经吸入管进入泵内。

　　用氟合金化工泵抽水，假设泵吸入口为真空，管路阻力位零，液面压力为一个标准大气压，则水应能沿吸入管路上升10.33米。但泵吸入口不可能达到真空，当叶轮吸入口处的压力接近水的汽化压力时，就会发生气蚀而吸不上水来，而且，吸入管路还有一定的阻力，所以泵不可能抽上10.33米。

　　为了不使泵发生气蚀，用必须气蚀余量来表征泵的气蚀性能。

　　1、必须气蚀余量——NPSHR

　　必须气蚀余量是指泵在工作是不产出气蚀现象所必须具有的富余能量，用NPSHR表示，单位为米。国际上称为必须净正吸头，必须汽蚀余量越小，泵的抗气蚀性能越好。必须汽蚀余量是有试验的方法确定的，对任何一台新设计的泵，制造厂都要通过气蚀实验获得一个试验汽蚀余量，然后加上0.3米的安全余量得到必须汽蚀余量。当然在新设计时可以用一些经验公式估算，等制造完成后再用试验指校正。

　　必需汽蚀余量的估算——NPSHR(m)

　　式中：n——泵轴转速

　　Q——输送温度下液体流量，m3/s(双吸泵为1/2Q)

　　C——气蚀比转速(可近似按表13-2确定)

　　(2)NPSHR=10.33-hs

　　式中：hs——吸上真空高度(米)

　　2、装置气蚀余量——NPSHA(m)

　　吸上装置：

　　倒灌装置：

　　式中：p1——吸入液面压力(pa);

　　HV1——吸入管路阻力损失(m);

　　h——泵中心线到液面的安装高度(m);

　　Pv——液体在该温度下的汽化压力(Pa)

　　不产生气蚀的条件

　　NPSHA>NPSHR

　　NPSHA-NPSHR>S(S：安全余量0.6~1m)。

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