气蚀对离心泵的危害及其对策

　　离心泵运行时，泵内某区域液体的压力低于当时温度下的液体汽化压力，液体会开始汽化产生气泡，也可使溶于液体中的气体析出，形成气泡。当气泡随液体运动到泵的高压区后，气体又开始凝结，使气泡破灭。由于气泡破灭速度极快，使周围的液体以极高的速度冲向气泡破灭前所占有的空间，即产生强烈的水力冲击，引起泵流道表面损伤，甚至穿透。这种现象称为汽蚀。

水泵汽蚀产生的原因很多，有些是由一种因素直接形成的，有些是多个因素共同作用的结果

　　①使用者对水泵的性能参数了解不清或根本不了解，安装使用不当;

　　②泵的安装高度过高;

　　③引水条件的改变使泵站进水池水位过低，有气体被吸入;

　　④被输送的介质温度过高;

　　⑤水泵与动力装置不配套,传动装置不匹配,转速过高;

　　⑥进水池设计不合理,产生了涡流、偏流，进水管浸入水下太浅;

　　⑦进水管路太长，管径太细,附件太多，拐弯太多，水头损失太大;

　　⑧水泵进水口堵塞，水流受阻;

　　⑨水源含沙量太大;

　　⑩水泵生产工艺原因，叶轮、泵壳内表面太粗糙，对水流阻力太大。

离心泵最易发生气蚀部位

　　a.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧;

　　b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧;

　　c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧;

　　d.多级泵中第一级叶轮。

气蚀的危害

　　1、泵的工作性能急转直下，严重时，泵甚至不能工作，主要原因是，泵发生气蚀时，局部液-气混合流体密度减小，叶轮对流体做功受到破坏和干扰。

　　2、发生气蚀时，伴随着气泡在压力较高处连续不断溃灭，产生强烈的水力冲击，使得泵体产生振动和噪音。

　　3、泵的机械过流部件表面机械损坏，叶轮表面呈现蜂窝状或海绵状。如果液体汽化时放出的气体有腐蚀作用，还会产生一定化学腐蚀破坏。

泵汽蚀余量NPSHr

　　又叫必需的净正吸头。与叶轮结构尺寸有关，是泵的固有特性，不会随使用条件而改变。其物理意义是表示液体在泵进口部分压力下降的程度，也就是为了保正泵不发生气蚀，要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。NPSHr越小，泵的抗气蚀性能越好。

装置汽蚀余量NPSHa

　　又叫有效的净正吸头。是指泵安装条件所确定的汽蚀余量，由吸入装置提供的在泵进口处单位重量液体中具有的超过汽化匿力水头的富余能量。NPSHa越大，水泵越不容易发生气蚀。

　　NPSHa>NPSHr：泵不汽蚀

　　NPSHa=NPSHr：泵开始汽蚀

　　NPSHa＜NPSHr：泵严重汽蚀

预防泵气蚀的措施

1、合理确定叶片进口边和前盖板形状

　　叶片进口边向叶轮进口外延和减少前盖板与叶轮轴线夹角，即减少流液从轴向到径向的过渡程度，缩短了从泵入口到叶轮入口的距离，减少了流液从轴向到径向的转弯损失，减少压降系数，从而提高泵的抗气蚀性能。

2、合理增大叶片进口冲角△β

　　通常推荐叶片进口冲角△β为3~15°，其结果可以增大叶片进口安放角，减少降压系数，从而既不影响泵的效率又可提高泵的抗气蚀能力。

3、采用双吸式叶轮

　　在泵流量一定的情况下，这样做可以使流经单侧叶轮的流量减少一半，从而降低每个叶轮进口平均流速、叶轮进口处液体的相对速度和流体绕过叶轮头部的降压系数，但这样受到结构的限制。

4、增加诱导轮

　　在离心泵叶轮前面增加一个叶片负荷很低的轴流式叶轮，通常称为诱导轮。诱导轮不同于一般的轴流泵，它的轮毂比较小，叶片安放角也小，叶片数也少，叶栅密度大，这些特点使之具有很好的抗气蚀性能。诱导轮产生的扬程能为后继的离心叶轮起到增压的作用，使离心泵叶轮入口不产生气蚀。除诱导轮本身具有优良的抗气蚀性能外，再加上它距离泵入口很近，能较明显的减少从泵入口到叶轮进口间的能量降低值。由于诱导轮叶片间流道较长且外援处相对速度大，外边缘如果产生气泡，在外缘离心力作用下，压力较高，也不易发生气蚀和“堵塞”流道，即诱导轮性能受气泡影响敏感程度较离心叶轮要低。故增加诱导轮是提高离心泵抗气蚀性能的一种好方法。

5、安装前置泵

　　在大型高扬程泵前设计安装增压前置泵，可以提高扬程泵的入口压力，增大吸入管道的有效气蚀余量，改造前者的耐气蚀性能。

6、采用耐气蚀的材料

　　该措施不能直接提高耐气蚀性能，但能够使泵更加耐气泡侵蚀，从而延长泵的使用寿命。这些材质的叶轮及流道能打磨，提高表面光洁度，减少液流旋涡的生成和减少诱发新气泡的机会，从而间接减少泵的气蚀。

7、改善泵吸入装置，增加有效气蚀余量

　　1)适当降低泵的安装高度;

　　2)减少吸入管路压力损失(减少吸入管路弯头、阀门，管路尽可能短而直)，尽可能保证入口流体稳定流动，避免流动内产生涡流。

8、调整转速

　　加装变频器，在满足生产需求的前提下，适当降低转速，从而减少必需的汽蚀余量，进而减少泵气蚀的可能性，不仅如此，适当降低泵的转速还能收到显著效果。