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(shí)，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(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。
離心泵在運(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，抽送液體的絕對(duì)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。
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(lái)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(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——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。
三、裝置汽蝕余量的計(jì)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(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．離心泵發(fā)生汽蝕時(shí)，應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行；
6．離心泵吸水池的情況對(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。