泵氣蝕的概念
一、離心泵中的氣蝕現(xiàn)象
單離心泵內(nèi)的壓力低于抽送液體在該溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí)，液體中就會(huì)產(chǎn)生氣泡，發(fā)生氣蝕現(xiàn)象。
要認(rèn)識(shí)氣蝕現(xiàn)象，首先從我們?nèi)粘Ｉ畹乃兓勂稹?/p>
平常我們?cè)谝粋�(gè)大氣壓下，將水從20℃加熱到100℃時(shí)，就有大量氣泡從水中溢出，形成沸騰現(xiàn)象。如果在20℃下，將壓力降低到0.024個(gè)大氣壓，水也能沸騰起來(lái)。所以，水和汽是可以相互轉(zhuǎn)化的，轉(zhuǎn)化的條件就是溫度和壓力。不但是水，其他液體也有這樣的性質(zhì)。
在一定溫度下，液體開(kāi)始?xì)饣呐R界壓力叫液體的汽化壓力，以PV表示。
知道了液體本身所具有的這種物理性質(zhì)后，我們?cè)賮?lái)分析泵發(fā)生氣蝕的原因。
通常，離心泵的葉輪進(jìn)口是壓力低的地方。如果這個(gè)地方液體的壓力等于或低于在該溫度下的液體的汽化壓力Pv，就會(huì)有蒸汽及溶解在液體的氣體從液體中大量溢出，形成許多蒸汽與氣體混合的小氣泡。這些小氣泡隨液體流到高壓區(qū)時(shí)，氣泡周?chē)膲毫Ω哂跉馀輧?nèi)的壓力，氣泡受壓破裂（凝結(jié)）。則液體質(zhì)點(diǎn)就象無(wú)數(shù)的小子彈連續(xù)打擊金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生破壞。這就是泵的氣蝕。離心泵在嚴(yán)重氣蝕狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)生氣蝕的部位很快就會(huì)變成蜂窩狀或海綿狀。
離心泵剛開(kāi)始?xì)馕g時(shí)，氣蝕區(qū)域較小，對(duì)泵正常工作沒(méi)有明顯影響，但當(dāng)氣蝕發(fā)展到一定程度時(shí)，氣蝕氣泡大量產(chǎn)生，影響液體的正常流動(dòng)，甚至造成液流間斷，同時(shí)伴有噪聲、震動(dòng)，而且泵的流量、揚(yáng)程、效率都明顯下降。因此要盡量避免氣蝕產(chǎn)生。
防止氣蝕產(chǎn)生的辦法：
使用方：1.降低泵的安裝高度；2.減少吸入管路阻力；3.降低輸送液體溫度，以降低汽化壓力；4.避免在進(jìn)口管路上采用閥門(mén)節(jié)流；
制造方：1.提高泵流道的關(guān)潔度；2.加大葉輪進(jìn)口直徑；3.降低泵的轉(zhuǎn)速，以降低泵內(nèi)部壓力；4.在泵進(jìn)口處加誘導(dǎo)輪。
二、氣蝕余量的概念
泵為什么會(huì)抽上水？因?yàn)楫?dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)把水甩出去的時(shí)候，葉輪入口處得液體壓力下降，蓄水池內(nèi)的液體在大氣壓（開(kāi)式池）的作用下經(jīng)吸入管進(jìn)入泵內(nèi)。
用離心泵抽水，假設(shè)泵吸入口為絕對(duì)真空，管路阻力位零，液面壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則水應(yīng)能沿吸入管路上升10.33米。但泵吸入口不可能達(dá)到絕對(duì)真空，當(dāng)葉輪吸入口處的壓力接近水的汽化壓力時(shí)，就會(huì)發(fā)生氣蝕而吸不上水來(lái)，而且，吸入管路還有一定的阻力，所以泵不可能抽上10.33米。
為了不使泵發(fā)生氣蝕，用必須氣蝕余量來(lái)表征泵的氣蝕性能。
1、必須氣蝕余量——NPSHR
必須氣蝕余量是指泵在工作是不產(chǎn)出氣蝕現(xiàn)象所必須具有的富余能量，用NPSHR表示，單位為米。國(guó)際上稱為必須凈正吸頭，必須汽蝕余量越小，泵的抗氣蝕性能越好。
必須汽蝕余量是有試驗(yàn)的方法確定的，對(duì)任何一臺(tái)新設(shè)計(jì)的泵，制造廠都要通過(guò)氣蝕實(shí)驗(yàn)獲得一個(gè)試驗(yàn)汽蝕余量，然后加上0.3米的安全余量得到必須汽蝕余量。當(dāng)然在新設(shè)計(jì)時(shí)可以用一些經(jīng)驗(yàn)公式估算，等制造完成后再用試驗(yàn)指校正。
必需汽蝕余量的估算——NPSHR(m)
(1)
式中：n——泵軸轉(zhuǎn)速
Q——輸送溫度下液體流量，m3/s（雙吸泵為1/2Q）
C——氣蝕比轉(zhuǎn)速（可近似按表13-2確定）
離心泵的氣蝕比膳食C值
|
Q（m3/h） |
6 |
20 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
＞300 |
|
C指（n=2900） |
400~450 |
550~600 |
750~800 |
900~1000 |
1000~1100 |
1100~1200 |
1200~1300 |
1250~1350 |
|
C值（n=1450） |
/ |
/ |
/ |
550~600 |
650~700 |
700~750 |
750~850 |
850~1000 |
|
泵的比轉(zhuǎn)速ns |
50~70 |
71~80 |
81~150 |
151~200 |
|
C值 |
600~750 |
800 |
800~1000 |
1000~1200 |
(2)NPSHR=10.33-hs
式中：hs——吸上真空高度（米）
2、裝置氣蝕余量——NPSHA（m）
吸上裝置：
倒灌裝置：
式中：p1——吸入液面壓力（pa）；
HV1——吸入管路阻力損失（m）；
h——泵中心線到液面的安裝高度（m）；
Pv——液體在該溫度下的汽化壓力（Pa）
不產(chǎn)生氣蝕的條件
NPSHA＞NPSHR NPSHA-NPSHR＞S（S：安全余量0.6~1m）。
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