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淺論水泵的汽蝕現(xiàn)象與危害及解決方法
發(fā)布時(shí)間：2010-10-12 16:21:25 | 閱讀次數(shù)：1968次
水泵運(yùn)行過程中，如果泵內(nèi)局部位置的壓力低于該溫度下水的飽和蒸氣壓力①時(shí)，水體內(nèi)的雜質(zhì)、微小固體顆粒，或在液體、固體的接觸面的縫隙中存在的氣核，會(huì)迅速生長為肉眼可看見的空泡②，空泡隨水流到達(dá)高壓區(qū)時(shí)，在周圍水體的擠壓作用下而潰滅，空泡的生成、潰滅過程涉及需多物理、化學(xué)現(xiàn)象，將產(chǎn)生噪聲、振動(dòng)，并對(duì)過流部件材料產(chǎn)生侵蝕作用。這種現(xiàn)象稱為水泵的汽蝕現(xiàn)象。
水泵汽蝕時(shí)主要產(chǎn)生三方面的危害：
（1）使水泵性能惡化，汽蝕發(fā)生時(shí)將產(chǎn)生大量空泡，水中含有大量空泡時(shí)，破壞了水流的正常規(guī)律，使葉槽有效過流面面積減小，流動(dòng)方向隨之改變，能量損失增大，上海水泵從而引起水泵流量、揚(yáng)程和效率的迅速下降，汽蝕嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)斷流。
（2）損壞過流部件，資料表明，當(dāng)空泡被水流帶到高壓區(qū)迅速凝結(jié)、潰滅時(shí)，水流質(zhì)點(diǎn)以高速向空泡沖擊，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊力，這種沖擊力作用在水泵泵殼和葉輪壁上，其瞬間的局部壓力，可以達(dá)到幾十至幾百兆帕，且作用頻率可達(dá)每分種2-3萬次，沖擊力非常大。水泵壁面在高強(qiáng)度沖擊力的反復(fù)作用下，金屬表面產(chǎn)生局部變形與硬化變脆，產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象，使金屬破裂與剝落。除力學(xué)作用外，還夾雜著水體中逸出的深入活潑氣體（如氧氣）對(duì)金屬的化學(xué)腐蝕以及水體對(duì)金屬的電化學(xué)腐蝕等。上海正奧泵業(yè)制造有限公司在綜合作用下，水泵壁面起初是出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而變成蜂窩狀，嚴(yán)重時(shí)壁面會(huì)在短期內(nèi)被擊空。
（3）產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，汽蝕發(fā)生時(shí)，隨著空泡的破裂和水流質(zhì)點(diǎn)彼此間的撞擊，以及高強(qiáng)度沖擊力對(duì)泵殼和葉輪的反復(fù)沖擊，將使水泵產(chǎn)生振動(dòng)和強(qiáng)烈的噪聲。當(dāng)汽蝕振動(dòng)的頻率與水泵自身的振動(dòng)頻率接近時(shí)，可能會(huì)引起水泵的共振，從而大大增加振動(dòng)的幅度，油桶泵導(dǎo)致機(jī)座和基礎(chǔ)振動(dòng)產(chǎn)生破壞， 所以噪聲和振動(dòng)也是用來判斷汽蝕是否發(fā)生和消失的主要依據(jù)之一。
二．汽蝕發(fā)生的位置
根據(jù)水泵汽蝕發(fā)生的部位不同，可將汽蝕分為以下四類：
（1）葉面汽蝕：是發(fā)生在葉片表面的汽蝕，主要是因?yàn)樗冒惭b過高，或流量偏離設(shè)計(jì)流量過大時(shí)產(chǎn)生的汽蝕現(xiàn)象。其空泡形成和潰滅多發(fā)生在葉片的正面和背面或前輪盤內(nèi)表面處以及葉片的根部。
（2）間隙汽蝕：泵內(nèi)水流通過突然變窄的間隙時(shí)，速度增加，局部壓力下降，也會(huì)產(chǎn)生汽蝕。如軸流泵葉片外緣及泵殼之間的間隙內(nèi)，離心泵密封環(huán)與葉輪外緣的間隙處，由于葉輪進(jìn)水側(cè)與出水側(cè)的壓蓋很大，導(dǎo)致高速回流，造成局部壓降，引起間隙汽蝕。
（3）渦帶汽蝕：由于集水池，進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不良或水泵在非設(shè)計(jì)條件下工作，也可能在葉輪的下方產(chǎn)生自上而下的帶狀漩渦（簡稱渦帶），當(dāng)渦帶中心壓力低于汽化壓力時(shí)，該渦帶即成為汽蝕帶。
（4）粗糙汽蝕：水流經(jīng)過泵內(nèi)凸凹不平的內(nèi)壁面和過流部件時(shí)，在突出物的下游也容易產(chǎn)生局部負(fù)壓而引發(fā)汽蝕，該汽蝕稱為粗糙汽蝕。
注①：水的飽和蒸汽壓力是指一定水溫時(shí)水沸騰時(shí)蒸汽壓頭。常用Pva（Pa）表示。
防止氣蝕產(chǎn)生的方法
離心泵工作時(shí)不允許氣蝕產(chǎn)生，排污泵因此必須保證NPSHa-NPSHr〉S。當(dāng)NPSHa不能滿足此要求時(shí)，可采取買方（用戶）設(shè)法提高NPSHa值，或賣方（泵廠）設(shè)法降低NPSHr值的方法予以解決
