离心泵的汽蚀现象即危害
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。
泵—离心泵的汽蚀现象
装高度 Hg 。即：
H g [H g ] (1 ~ 0.5) 2.7 (1 ~ 0.5) 1.7 ~ 2.2(m)
改善离心泵汽蚀性能的途径
目 录
1 改善离心泵汽蚀性能的途径
改善离心泵汽蚀性能的途径
提高离心泵抗汽蚀性能可以从两个方面进行考虑： 一方面合理设计泵的吸入装置及安装高度，使泵入口处具有足够大的汽蚀余量。 另一方面改进泵的结构参数或结构形式，使泵具有尽可能小的允许汽蚀余量。
分析：已知：流量：Q=468m3/h、 扬程：H=38.5m、允许吸上真空高度：[HS]=6m、 吸入管路损失：∑hs =2m。
解题：因为在样本中查得的流量和相关参数是在标准大气压，温度为293K，介质 为清水而侧得的，所以如果条件与上述条件相差很多，则必须进行修正。
（1）输送293K的清水时，泵的允许安装高度为：
这种气泡不断形成、生长和破裂、使材料受到破坏的过程，总称为汽蚀现象。
3. 汽蚀产生的原因和条件
① 从汽蚀现象发生的条件来看，主要时由于进入叶轮 吸入口液体的压头降低的太多。
② 真正的低压部位见图2-43中的K点所示。
③ 要控制叶轮入口附近低压区K点的压力，使 pk>pt ， 才不会出现汽蚀现象。
图2-43 液流低压部位
② 泵本身的汽蚀性能，通常用汽蚀余量△h表示，也可用NPSH 表示。所以，避免 汽蚀现象的方法是改变离心泵自身的结构。
2. 与泵的吸入装置情况有关
① 对同一台泵来说，在某种吸入装置条件下运行时会发生汽蚀，若改变吸入装置 条件，就可能不发生汽蚀，这说明泵在运转中是否发生汽蚀与泵的吸入装置情 况也有关系。
[H g ]
pa
g
pt
g
[h]
hAS
有效防止离心泵的“汽蚀”危害的方案
可 能造成 汽化 而 引起 叶片 正面发 生汽 蚀 如果 设计 流量
１离 心 泵 内“ 汽蚀” 现 象
离 心 泵 被设 置 得 越 高 ．则 相 应 的泵 内 压 力 越 低 ， 叶 轮 叶 片 液 体 进 口 附 近 通 常 是 离 心 泵 内压 力 最 低 的 位 置 当 此处 压力 降低 至 与被 运 送 液体 的饱 和蒸 汽压 相 同时 ． 液 体将会 汽化 ． 形 成 的 蒸 汽 泡 跟 随 液 体 从 入 ３向外 围 流 动 ． １ 由于 压 力 迅 速 增 大 而 急 剧 冷 凝 液 体 将 会 从 外 围 涌 向 汽 泡 原 来 所 占据 的 空 间 ． 继 而 从 周 围
低或输送液体温 度过高等原 因 ， 会发生汽蚀 。汽蚀对
水泵危害很大 ， 使离心泵不能正常工作 ， 甚至停运。
于或等于该饱和压力 ． 泵 的汽 蚀 就 会 发 生 （ ３ ） 运 行方 式不 当 如果 水泵 流 量大 于设计 流量 ． 叶 轮进 １ ３相 对速 度 的方 向与设 计方 向不一 致 ． 使 共 夹 角增 大． 从 而 使 叶片 前缘 正 面产 生脱 流 和漩 涡 ． 产 生 负压 ． 则
出溶 解 氧 ． 并 且 析 出 时 会 散 发 出热 量 。 都 会 加 速 被 破 坏 部 分 的 氧 化 还 原 反应 ． 使 设 备 腐 蚀 更 加 严 重 （ ２ ） 离 心 泵 内流 过 的液 体 的 温 度 过 高 ， 离心 泵 内
离心泵的汽蚀
cavitation
指泵的入口处的液体具有的压头与液体汽化 时的压头(饱和蒸汽压头pv /ρg）之差。
有效气蚀余量Δ ha ……泵工作时，实际具有的气蚀余量。 必需气蚀余量Δ hr ……为避免气蚀所必需的气蚀余量。 必需气蚀余量Δ hr很难用理论准确求得，均用试验确定。等于试验中 的临界气蚀余量Δ hc 加上0.3m。（ Δ hr＝ Δ hc+ 0.3m） 必需气蚀余量Δ hr取决于泵的结构型式和流量。 必需气蚀余量Δ hr和允许吸上真空高度Ｈｓ均由试验得出，均来表示 泵的吸入性能好坏。
武汉理工大学 轮机工程系
第五节 离心泵的汽蚀
H
cavitation
当有效气蚀Δha降到低于必需气蚀余 量Δhr时，产生噪音、振动、压头明 显降低，称不稳定气蚀区。 当有效气蚀Δha进一步降低，噪音和 振动并不强烈，压头和流量脉动消 失，特性曲线呈一条下垂线，称 “断裂工况”，也称“稳定气蚀”。
三、气蚀特性曲线
而后K处压力迅速下降→， 发生工况点在B→C→O之间周而复始地循环， 发生周期性的水击、噪声和振动。
武汉理工大学 轮机工程系
复习思考题
1.《船舶辅机考试必备》中本节的全部习题。 2.离心泵的水力损失的含义是什么?它包括哪几部分损失? 3.为什么离心泵在设计工况运行时效率最高? 4.根据离心泵特性图说明用节流调节法如何能减少流量。并 指出节流造成的压头损失。 5.画出离心泵特性图说明回流阀开启后，回流管路与主管路 的合成特性曲线，并标出该工况下主管路和伺流管路流量。 6.画出两台H-Q特性相同的离心泵并联工作的特性曲线并说明 合成特性曲线的方法。标出并联后每台泵各自的工况点。 7.两台离心泵的H-Q曲线不相同，画出其并联工作的合成特性 曲线并说明，每台泵的工作状态有何不同。 8.离心泵的能量损失有哪几项?各自的含义是什么? 9.离心泵的定速特性曲线如何测定?测定哪些内容?
泵的汽蚀报告
泵汽蚀判断： NPSHa>NPSHr 不发生汽蚀 NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀 NPSHa>NPSHr 严重汽蚀
一般而言，当NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀。在实际应用 中为了安全起见，通常采用许用汽蚀余量〔NPSH〕作为 汽蚀发生的判据，一般许用汽蚀余量的取值范围为：
气蚀现象
低压区→产生气泡→高压区→ 气泡破裂→产生局部真空→水 力冲击→发生振动、噪音，对 部件产生麻点、蜂窝状的破坏
现象。
汽蚀过程
液体汽化
气泡凝结
汽蚀主要发生在叶轮外缘叶 片及盖板、涡壳或导轮处，并产 生麻点和蜂窝状的破坏，不会发 生在叶片进口处
高压水击
电化学腐蚀
汽蚀危害
泵
高温、高压、高频 冲击负荷及电化学 腐蚀作用
泵的汽蚀
Contents
1 汽蚀现象及危害 2 汽蚀余量 3 汽蚀类型 4 防止汽蚀的措施
一、汽蚀现象及危害
液体在从泵吸人口流到叶片进口前，会因流速增加和流 阻损失而压力进一步下降 当Q小于设计Q时，液流在进口撞击叶片正面，最低压 力在叶片进口处靠近前盖板的叶片背面上. 如图K2处。 泵Q超过设计Q时，液流撞击叶片背面，最低压力部位 在叶片进口靠近前盖板的叶片正面上，如图K1处
ha
ps
g
vs2 2g
pv
g
ps
g
ha
vs2 2g
pv
g
pa
g
ps
g
pa
g
pv
g
vs2 2g
ha
ha减小到等于hr时，吸上真空度达到[Hs]。
[Hs]
pa
g
离心泵汽蚀原因浅析
离心泵的汽蚀原因浅析专业轮机工程届别 2 0 1 3学号姓名指导教师二○一三年五月原创声明本人郑重声明：所呈交的论文“离心泵的汽蚀原因浅析”，是本人在导师的指导下开展研究工作所取得的成果。
除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果，尊重知识产权，并愿为此承担一切法律责任。
论文作者(签字)：日期：2013年 5月10 日摘要离心泵是各类泵中应用最多的产品，水泵的汽蚀一直是离心泵运行中的一个重要问题。
本文针对离心泵的汽蚀现象，分析汽蚀产生的原因及危害，探讨如何增强离心泵的抗汽蚀性能，避免汽蚀的发生，提高泵的运行效率。
本文最后从离心泵的设计、安装、维护以及监测等角度提出了防范措施。
关键词：离心泵汽蚀措施效率AbstractCentrifugal pump is used in most of the pump, The centrifugal pump cavitation is an important problem in operation. In this paper, according to the phenomenon of centrifugal pump cavitation, The author analyzes cavitation causes, this paper discusses the ways to enhance the anti-cavitation performance of centrifugal pump, avoid cavitation occurred, and improve the operation efficiency of pump. Finally, Paper describes the preventive measures in the centrifugal pump installation, maintenance and monitoring.Key words:Centrifugal pump; Cavitation;Measures；Efficiency。
火力发电厂离心泵的汽蚀现象及其防范措施
C电厂优化运行条件的实践
背景介绍
C电厂在运行过程中，发现离心泵存在汽蚀现象，影响了泵的性能和寿命。为了解决这一问题，C电 厂决定优化运行条件。
解决方案
为了解决汽蚀问题，A电厂采用了以下措施：更换新型泵，提高泵的抗汽蚀性能 ；加强泵的维护和检修，定期更换易损件；优化运行条件，降低汽蚀发生的可能 性。
B电厂离心泵抗汽蚀改造案例
改造背景
B电厂的离心泵由于汽蚀现象，导致泵的性能下降，维修成本增加。因此，B电厂决定对离心泵进行抗汽蚀改造。引进和吸收 先进的设计理念和技术成果，提高我国火力发电 厂离心泵的技术水平和可靠性。
加大对科研和人才的投入力度，培养一批具备创 新能力和实践经验的科研人员和技术骨干，为我 国火力发电厂的持续发展和提升提供强有力的人 才保障。
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感谢观看
优化措施
C电厂采用了以下措施：根据实际需求，合理调整离心泵的运行参数；加强水质管理和监督，减少水 中杂质对泵的影响；优化泵的安装和布局，降低汽蚀发生的可能性。
06
结论与展望
结论
汽蚀现象是火力发电厂离心泵运 行中常见的问题之一，对泵的性
能和安全性产生严重影响。
汽蚀现象的发生与泵的设计、制 造、安装、运行和维护等多个环 节有关，因此需要采取综合措施
监测泵入口压力
通过安装压力传感器，实时监测 泵入口的压力变化，判断汽蚀的
发生。
监测泵振动
汽蚀会导致泵体振动加剧，通过安 装振动传感器，可以及时发现汽蚀 迹象。
监测泵噪音
离心泵汽蚀产生危害分析及防范措施
离心泵汽蚀产生危害分析及防范措施摘要：离心泵是一种应用广泛的流体机械设备，然而在实际应用中，往往会发生汽蚀现象，对离心泵的性能和使用寿命造成威胁。
本文简要分析了离心泵气蚀产生的原因及其危害，从设计、制造、使用管理等方面提出了防范离心泵气蚀的措施，从而提高了离心泵的运行效率和使用寿命。
关键词：离心泵汽蚀危害分析性能判定防范措施离心泵是靠叶轮以一定转速旋转产生离心力将流体介质输送出去的一种流体机械。
离心泵的用途十分广泛，如在石油化工、火力发电、建筑消防、给排水等领域都有着较为广泛的应用。
但是，在实际应用中，离心泵经常会因操作或使用不当而使离心泵产生气蚀现象，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。
由此可见，离心泵汽蚀的危害是严重的，我们应该分析汽蚀发生的原因，进而采取相应的防范汽蚀发生的措施。
一、离心泵汽蚀的危害分析汽蚀会影响离心泵的正常运行，引发许多严重后果。
1.损坏过流部件由于汽蚀过程中伴随着机械点蚀和电化学腐蚀，在离心泵的过流部件如叶轮、蜗壳等的金属材料表面逐渐产生许多小麻点，继而麻点不断发展扩大呈沟槽状或蜂窝状，严重时就会形成空洞，甚至造成叶轮的断裂，如图1所示为某离心泵产生汽蚀一段时间后的照片，可以看出汽蚀造成叶片表面的金属材料产生了剥落。
因此，汽蚀会损坏离心泵的过流部件，甚至影响泵的使用寿命。
图1汽蚀造成离心泵叶片材料的损坏2.降低离心泵的性能离心泵是通过叶轮的旋转将能量传递给介质，转化为介质的压力能，但汽蚀会对叶轮和液体之间的能量传递造成严重干扰。
由于汽蚀发生，时会在介质中产生大量的气泡，使得介质的通流面积大为减少，并在局部产生旋涡，这些会破坏泵内介质的连续流动，增大流动损失，使泵的流量、扬程和效率均有所下降。
由于离心泵叶轮的形状通常长且窄，汽蚀严重时，大量气泡很快就会堵塞整个流道，造成断流，使离心泵无法正常工作。
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离心泵的汽蚀现象即危害？
答；当叶轮入口液体压力等于或低于该操作温度下其饱和蒸汽压时，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许多蒸汽与混合气体的小气泡。
这些小气泡随着液体进入叶轮中压强较高的高压区时，由于气泡周围液体的压力大于气泡内的蒸汽压，就使得气泡被击碎而重新凝聚。
而同时周围液体就以极高的速度向这个空穴冲将，产生水力冲击及液体质点互相撞击，产生很高的局部压力，冲击叶片表面，产生一种机械剥蚀。
这些汽化、凝聚、冲击和剥蚀的综合现象就称为离心泵的汽蚀现象。
汽蚀现象对离心泵正常运转的危害是严重的，造成液流间隔，泵的扬程、流量和效率都明显的下降，泵体震动和发出噪音，严重时造成损坏。