水泵汽蝕現象,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 , 即把原動機的機械能變為液體能量從而達到抽送液體目的的機器統稱為泵。
(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輸送液體。
2 、葉片泵 _ 利用葉片和液體相互作用來輸送液體。
（三）、水泵的具體用途：水泵的不同用途、不同的輸送液體介質、不同
流量、揚程的范圍，泵的結構型式當然也不一樣，材料也不同，概括起來，大致可以分為：
1 、城市供水 2 、污水系統 3 、土木、建筑系統 4 、農業水利系統 5 、電站系統
6 、化工系統 7 、石油工業系統 8 、礦山冶金系統 9 、輕工業系統 10 、船舶系統

二、 水泵汽蝕現象產生的原因
    液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便產生汽泡。把這種產生氣泡的現象稱為水泵汽蝕現象。汽蝕時產生的氣泡，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象稱為汽蝕潰滅。 
   水泵在運轉中，若其過流部分的局部區域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處）因為某種原因，抽送液體的壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時，液體質點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊 頻率打擊金屬表面沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁厚擊穿。
　　 在水泵中產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。水泵產生汽蝕后除了對過流部件會產生破壞作用以外，還會產生噪聲和振動，并導致泵的性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。

三 水泵汽蝕基本關系式

 水泵發生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發生的條件，

應從水泵本身和 吸入裝置雙方來考慮，水泵汽蝕的基本關系式為

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHrNPSHc—— 水泵開始汽蝕

NPSHa NPSHa>NPSHrNPSHc—— 水泵無汽蝕

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—— 水泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降，越小抗汽蝕性能越好；

NPSHc—— 臨界汽蝕余量，是指對應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

欲防止發生汽蝕必須提高 NPSHa ，使 NPSHa>NPSHr 可防止發生汽蝕的措施如下：

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 ．在同樣轉速和流量下，采用雙吸泵，因減小進口流速、泵不易發生汽蝕；

5 ．水泵發生汽蝕時，應把流量調小或降速運行；

6 ．水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

 五、 水泵的選型對氣蝕現象的幫助
設計院在設計裝置設備時，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始，那么以什么原則來選泵呢？依據又是什么？
（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、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數的要求。
2、必須滿足介質特性的要求。對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力泵、隔膜泵、屏蔽泵對輸送腐蝕性介質的泵，要求對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。對輸送含固體顆粒介質的泵，要求對流部件采用耐磨材料，必要時軸封用采用清潔液體沖洗。
3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。
4、經濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本zui低。
5、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩、容易操作和維修方便等特點。因此除以下情況外，應盡可能選用離心泵：
有計量要求時，選用計量泵揚程要求很高，流量很小且無合適小流量高揚程離心泵可選用時，可選用往復泵，如汽蝕要求不高時也可 選用旋渦泵.揚程很低,流量很大時,可選用軸流泵和混流泵。介質粘度較大（大于650~1000mm2/s）時，可考慮選用轉子泵或往復泵（齒輪泵、單螺桿泵）介質含氣量75，流量較小且粘度小于37.4mm2/s時，可選用旋渦泵。 對啟動頻繁或灌泵不便的場合，應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（電動）隔膜泵。

（二）、水泵選型一般程序

     1、根據裝置的布置、地形條件、水位條件、運轉條件、經濟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 、 價格較貴， 5 、 需很大占地面積；立式泵， 6 、 很多情況下葉輪淹沒在水中， 7 、任何時候可以啟動， 8 、 便于自動盍或遠

程控制， 9 、并且緊湊， 10 、安裝面積小， 11 、價格較便宜。3 、根據液體介質性質，

確定清水泵，熱水泵還油泵、化工泵或耐腐蝕泵或雜質泵，或者采用無堵塞排污泵。 安裝在爆炸區域的泵，應根據爆炸區域等級，采用防爆電動機。4 、振動量分為：氣動、電動（電動分為
220v 電壓和 380v 電壓）. 5 、根據流量大小，選單吸泵還是雙吸泵：根據揚程高低，選單吸泵還是多吸泵，高轉速泵還是低轉速泵（空調泵）、多級泵效率比單級泵低，當選單級泵和

多級泵同樣都能用時，宜選用單級泵。 6 、 確定泵的具體型號，采用什么系列的泵選用后，

就可按zui大流量，放大 5——10 余量后的揚程這兩個性能主要參數，在型譜圖或系列特性

曲線上確定具體型號。 利用泵特性曲線，在橫坐標上找到所需流量值，在縱坐標上找到所需

揚程值，從兩值分別向上和向右引垂線或水平線，兩線交點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很少，通常會碰上下列幾種情況：

A 、*種：交點在特性曲線上方，這說明流量滿足要求，但揚程不夠，此時，若揚程相差不

多，或相差 5 左右，仍可選用，若揚程相差很多，則選揚程較大的泵。或設法減小管路阻力

損失。

B 、第二種：交點在特性曲線下方，在泵特性曲線扇狀梯形范圍內 ，就初步定下此型號，然

后根據揚程相差多少，來決定是否切割葉輪直徑，若揚程相差很小，就不切割，若揚程相差很

大，就按所需 Q 、 H 、，根據其 ns 和切割公式，切割葉輪直徑，若交點不落在扇狀梯形范

圍內，應選揚程較小的泵。 選泵時，有時須考慮生產工藝要求，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 、 此時變希
C 、 望量有較大的變化，而
D 、 揚程變化很小，
E 、 為次應選用平坦 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 、 則爐管中易產生結焦現象。要避免這種情況。

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