提高离心泵抗气蚀性能的措施
离心泵的汽蚀及预防措施
离心泵的汽蚀及预防措施摘要：离心泵是一种在生产中得到广泛应用的液体传输装置，主要的工作原理则是借助高速旋转的叶轮去带动液体产生足够离心力，进而实现液体的传送目的。
在离心泵运转之前，首先要往进水管与离心泵中灌满水，当离心泵的叶轮开始高速旋转时，则会带动泵内的水一同高速旋转，液体则会从入口高速通过到出口。
在强大的离心力作用下，压力与速度都会增加，液体被排除的过程也正是速度能与压力能转换的过程，此时叶轮中心的液体与吸入泵内的液体形成压力差，进而使得离心泵能够保证液体从入口到出口的正常传送。
关键词：离心泵；液体；离心力；汽蚀在离心泵的工作过程中，叶轮处于高速旋转状态，此时储存在泵内的液面与入口处的压面形成压强差，而当吸入液体的饱和蒸汽压比叶轮入口处的最低压力要大时，吸入的液体则会在叶轮入口处出现气化现象，进而叶轮入口处会堆积大量气泡，倘若气泡的气化压力比液体压力要小，那么叶轮入口处的液体会出现撞击现象，而离心泵内局部压力的增大会严重影响液体的正常传送，而且频繁而又猛烈的撞击会对过流部件造成严重的损坏。
这种因液体的气化、凝结而形成的高频率冲击负荷，对金属表面造成腐蚀、损害的现象也即是汽蚀现象[1]。
一、离心泵的工作原理及汽蚀现象的产生机理离心泵是一种应用非常广泛的液体传输装置，其主要的工作原理是靠高速旋转的叶轮来使液体产生足够的离心力来完成相关的液体传送工作，在离心泵开始正常工作之前是需要在进水管及泵体中灌满水的，一旦叶轮开始高速的旋转，水也会随之进行高速的旋转，液体从进口到出口流动的过程中，在离心力的作用下，压力及速度会有所增加，而液体在被排出的过程中，会完成速度能与压力能的转换，这样的情况下就会在叶轮的中心处的液体与吸入罐处的液体产生很大的压力差，有这种压力差的存在，离心泵就能完成液体的吸入与排出工作，保证液体的正常传输[2]。
二、汽蚀现象的危害1.汽蚀现象对离心泵使用性能的影响汽蚀现象对于离心泵工作性能的影响不是瞬时产生的，然而由于在其发生的初期对于离心泵工作性能的影响并不是很明显，很难被发现，一旦发现汽蚀现象的存在，就已经对相关的工作部件造成了破坏，大量气泡的溃灭会对离心泵的传送通道产生一定的阻塞作用，离心泵的工作效率、扬程、流量等会受到明显的影响，对离心泵的性能曲线进行描绘，发现汽蚀现象会造成其使用性能的明显下降。
离心泵汽蚀现象分析及控制
离心 泵汽蚀 现 象分析及 控 制
４ １
离心 泵 汽 蚀 现 象 分 析 及 控 制
吴 胜 军
（ 北京航 天 万 源煤 化 工工程技 术 有 限公 司兰州分 公 司 ， 甘肃 兰州 ，３ ００ ７０ ５ ）
摘 要
利 用离 心泵 叶 轮 内汽 蚀两 相流 基本 理论 ， 分析 了离心 泵发 生 汽 蚀 的原 因及其 危 害 。通 过 汽 蚀
Ｐ ｇ ｚ ｇ Ｐ ｇ
（） １
式 中 ：—— 泵 的转 速 ，／ ｎ ｎ ｒ ｍｉ ； ｖ —— 泵 的设计 流量 ， ／ ｎ ｄ ｍ３ｍｉ；
广 泛应 用 于化工 生 产 之 中， 化工 生产 的正 常 运行 对 起 着 至关重 要 的作 用 。在 离心 泵 的性 能参 数 中 ， 效 率 指标 和汽 蚀余 量是 代表 离心 泵技 术水 平 的两个重 要 性 能参数 。效 率指 标 与汽蚀 余量 两个性 能参 数相 互联系、 相互 矛盾 ， 效 率指 标 偏 高 时 ， 蚀余 量将 当 汽 会 降低 ［ 由于过 分 追 求 效 率 指 标 ， 往牺 牲 了汽 。 往
蚀 余量 指标 ， 以有 必 要 对 此进 行 深 入 的分 析 和研 所 究， 采取 有 效 的控 制措 施 预防 汽蚀 现象发 生 。
撞击锤撞击金属表面 ， 造成金属表面 的浸蚀。实测 结果 表 明 ， 种 水 击 可 使 局 部 压 力 高 达 ５ ０ ｇ 这 ０ｋ ／
ｃ ２ ３ｌ ｍ ［
。
２ 汽 蚀 的危 害
２ １ 产生 振动 和噪 音 ．
离 心 泵 发 生汽 蚀 时 ， 泡进 入 高 压 区后 会 迅 速 汽
缩小并 破裂 ， 围 液体 质 点 将 高速 填 充 空穴 ， 生 周 发
气蚀现象——精选推荐
水泵的气蚀现象及预防措施建环1201王超鹏201202040118一、汽蚀发生的原因离心泵在运转时，流体的压力从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。
此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。
当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。
同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。
当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。
瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。
这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz)，金属表面会因冲击疲劳而剥裂。
若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等)，他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃)，还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。
二、泵产生汽蚀的原因1、水池液位过低，有气体被吸入2、流速和吸入管路上的阻力太大；3、泵的安装高度过高；4、被输送的介质温度过高；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。
三、汽蚀的后果汽蚀是水力机械的特有现象，它会带来很多严重的后果。
① 汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。
②汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。
严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。
而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。
什么叫气蚀气蚀现象怎么解决
一、什么叫气蚀：当离心泵壳内存有空气，因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而，贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内，即离心泵无自吸能力，使离心泵不能输送液体，此种现象称为“气蚀现象”。
液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
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作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
为了使泵内充满液体，通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀，该底阀为止逆阀，滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
造成汽蚀的主要原因有：１、进口管路阻力过大或者管路过细；２、输送介质温度过高；３、流量过大，也就是说出口阀门开的太大；４、安装高度过高，影响泵的吸液量；５、选型问题，包括泵的选型，泵材质的选型等．解决办法：１、清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小；２、降低输送介质的温度；３、减小流量；４、降低安装高度；５、重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等。
二、气蚀现象怎么解决：提高离心泵本身抗气蚀性能的措施1、改进离心泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。
离心泵的汽蚀现象及消除案例分析
离心泵的汽蚀现象及消除【案例描述】离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。
当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。
同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。
当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加。
这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。
其撞击频率很高，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。
如若气泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。
象这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。
汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏，还会出现噪声和振动。
汽蚀发展严重时，大量气泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致泵中液体中断，不能正常工作。
【案例分析】一、离心泵汽蚀的原因液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。
当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，便产生汽蚀故障。
凡影响液体压力和饱和蒸汽压力的因素都会影响汽蚀的发生，通常的因素有：1．泵进口的结构参数：包括叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶片进口边的位置和前盖板形状等。
2．泵的操作条件：它包括泵的流量、扬程及转速等。
3．泵的安装位置：它包括泵的吸入管路水力损失及安装高度。
4．环境因素：它包括泵安装地点的大气压力以及输送液体的温度等。
二、离心泵汽蚀的诊断方法判断离心泵是否发生汽蚀，可以采用观察法、泵体外噪声法、振动法、超声波法等。
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施一、离心泵的汽蚀现象液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
离心泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
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作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
二、离心泵汽蚀基本关系式离心泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHaNPSHrNPSHc 泵开始汽蚀NPSHaNPSHaNPSHrNPSHc 泵无汽蚀式中NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；。
如何提高离心泵抗汽蚀性能
如何提高离心泵抗汽蚀性能福建南平农校李高寿内容摘要:从离心泵发生汽蚀的原因、危害中找出抗汽蚀性能的方法，一是确定泵的安装高度。
二是改进叶轮入口的几何形状。
三是采用抗汽蚀材料。
四是采用诱导轮。
关键词:机械剥蚀、允许吸上真空度、汽蚀余量、冲角我们在检修离心泵时，常常发现在叶片入口边靠近前盖板处和叶片入口边缘附近有许多麻点和蜂窝状凹坑或严重地破坏原有结构，甚至有的叶片和盖板被穿透的现象。
这就是由于汽蚀所引起的破坏，在离心泵运行中产生了噪音和振动，并伴随着流量、扬程、效率的降低而不能工作。
一、离心泵发生汽蚀的原因。
汽蚀现象是水和汽变化的物理特性，水在一定温度和汽化压力下促使它们相互转化。
由于离心泵在高速旋转的叶轮对液体作功，使液体能量增加，在相互作用过程中，液体的速度和压力在不断变化，而叶轮入口处是压力最低的地方，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。
这些小汽泡随液体流到高压区时，气泡在高压区受压破裂而重新凝结。
在凝结过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝结的瞬间，质点互相撞击，产生很高的局部压力。
这些气泡如果在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续打击在金属表面上。
在压力很大、频率很高的连续打击下，金属表面逐渐因疲劳而破坏，这就是机械剥蚀作用。
在所产生的气泡中还有化学腐蚀作用，在气泡中的氧等活泼气体在借助气泡凝结时所放出的热量，对金属起化学腐蚀。
金属在气泡的机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用下，加快了损坏速度，发生汽蚀的部位很快就被破坏成蜂窝或海绵状，使泵的性能下降，寿命缩短，直至无法工作。
针对汽蚀的破坏，从离心泵发生汽蚀原因中找出抗汽蚀性能的方法。
首先注意离心泵的安装高度。
泵的安装高度必须小于某一定值，也就是泵轴心线距液面的垂直高度(即吸上真空度)，以确保叶轮内各处压力均高于液体的饱和蒸气压，避免产生汽蚀。
当离心泵吸入口处为绝对真空时，压力为10.33米汞柱高度，而吸入口处是不可能达到绝对真空的。
提高离心泵抗汽蚀性能的措施
提高离心泵抗汽蚀性能的措施改进叶轮进口的几何形状，当泵的转速和流量确定后，泵的汽蚀余量仅与吸入室和叶轮入口几何形状有关。
所以提高水泵的抗汽蚀性能的主要措施之一是改进叶轮入口的几何形状。
1）采用较低的叶轮进口速度增大叶轮进口直径，可以降低叶轮入口速度，提高泵的汽蚀性能，但泵的水力效率降低。
2）增大叶片入口边宽度：可以使叶轮入口相对速度减小，从而提高泵的汽蚀性能。
3）叶轮盖板进口部分曲率半径由于叶轮进口部分的流液在转弯处受到离心力作用的影响,靠前盖板处压力低、流速大，造成叶轮进口速度分布不均匀。
适当增加盖板的曲率半径，有利于减小前盖板处的υ0 和改善速度分布的均匀性，减小泵进口部分的压力降，从而使NPSH，减小，提高泵的抗汽蚀性能。
4）叶片进口边的位置和叶片进口部分的形状叶片进口边适当向吸入口方向延伸，可使液体提早接受叶片的作用，且能增加叶片表面积，减小叶片工作面和背面的压差。
另外，叶片前伸，使进口边所在的半径减小，从而使u0 和w0 减小。
但是，叶片前伸后要求叶片做得很薄，否则排挤严重。
叶片进口边倾斜，其上各点的半径不同，因而圆周速度和相对速度也就各不相同。
因为前盖板处半径最大，相对速度也最大，这样就可以把汽蚀控制在前盖板附近局部，从而推迟了汽蚀对泵特性的影响。
叶片进口边前伸并倾斜，使得各个点的圆周适度u 不同。
一般轴面速度沿进口边近似均匀分布，则进口边各点的相对液流角不同。
为了符合这种流动情况，减小冲击损失，叶片进口边应作成空间扭曲形状。
这就是目前很多低比转数叶轮叶片进口部分也作成扭曲叶片的原则。
5）叶叶片进口冲角叶片进口冲角，通常都大于进口相对液流角，即β1>β’1 ,正冲角Δβ=β1-β’1。
冲角值通常为Δβ=3°～10°，个别情况大到15°。
采用正冲角能提高抗汽蚀性能，而且对效率影响不大，其理由如下：a、增大了叶片进口角β1，从而可以减小叶片的弯曲，增大叶片进口过流面积，减小叶片的排挤。
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提高离心泵抗气蚀性能的措施
提高离心泵抗气蚀性能的措施
一、提高进液装置有效气蚀余量的措施：
1.减小吸上装置泵的安装高度。
2.增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高有效气蚀余量。
3.将上吸装置改为倒灌装置。
4.减小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。
二、提高离心泵本身抗气蚀性能的措施：
1.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。
2.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。
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.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。
5.改进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。
大西洋泵业提醒您：以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件，进行综合分析，适当加以应用。