泵的汽蝕現(xiàn)象

2013-01-04

泵的汽蝕
一、汽蝕現(xiàn)象
液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時產(chǎn)生的氣泡，流動到高壓處時，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。
離心泵在運轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因為某種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，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，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，液體質(zhì)點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)幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，嚴(yán)重時會將壁厚擊穿。
在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外，還會產(chǎn)生噪聲和振動，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。
二、離心泵汽蝕基本關(guān)系式
離心泵發(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)從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關(guān)系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHrNPSHc——泵開始汽蝕
NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵無汽蝕
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——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應(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。
三、裝置汽蝕余量的計算
四、防止發(fā)生汽蝕的措施
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，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；
3．防止長時間在大流量下運行；
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．離心泵發(fā)生汽蝕時，應(yīng)把流量調(diào)小或降速運行；
6．離心泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響；
7．對于在苛刻條件下運行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。