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(guò)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(kāi)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(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過(guò)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(kāi)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(kāi)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(méi)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(shuō)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?；蛟O(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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