离心泵的汽蚀
作者：泵 来源：离心泵 发布时间：2024-10-10
汽蚀是离心泵装置中经常出现的一种有害状况。汽蚀会降低泵的效率，引起振动和噪音，并导致泵的叶轮、泵壳体、轴和其它内部零部件严重损坏。当泵中的流体压力降至汽化压力以下时，就会发生汽蚀现象，导致低压区处形成蒸汽气泡。这些蒸汽泡在进入高压区时会剧烈坍塌或“内爆”。这可能会导致泵内部的机械损坏，产生易受侵蚀和腐蚀的弱点，并损害泵的性能。
了解和实施减轻汽蚀的策略对于保持离心泵的运行完整性和使用寿命至关重要。
离心泵中的汽蚀类型
要减少或防止离心泵中的汽蚀，了解可能发生的不同类型的汽蚀非常重要。这些类型包括：
1. 汽化汽蚀。也称为“典型汽蚀”或“可用净正吸入压头不足（NPSHa）汽蚀”，这是常见的汽蚀类型。当流体通过叶轮吸入孔时，离心泵会提高流体的速度。速度的增加相当于流体压力的降低。压力降低可能会导致部分流体沸腾（汽化）并形成蒸汽气泡，当蒸汽气泡到达高压区时，会剧烈坍塌，并产生微小的冲击波。
2. 叶片综合征汽蚀。也称为“叶片通过综合征”，当叶轮直径过大或泵壳体内部涂层过厚/泵壳体内径偏小时，就会发生这种类型的汽蚀。这两种情况中的一种或两种都会使泵壳体内的空间（间隙）减小到可接受的水平以下。泵壳体内的间隙的减小会导致流体流速增加，从而导致压力降低。压力降低可能导致流体汽化，产生汽蚀气泡。
3. 内部再循环汽蚀。当泵无法以所需流量排出流体时，会导致部分或全部流体在叶轮周围再循环。再循环的流体通过低压区和高压区，从而产生热量、高速并形成汽化气泡。造成内部再循环的常见原因是在泵出口阀关闭（或偏小流量 –）时运行泵。
4. 湍流汽蚀。管道系统中的弯头、阀门、过滤器等部件可能不适合泵送液体的量或性质，这会在整个液体中产生涡流、湍流和压力差。当这些现象出现在泵的入口处时，会直接侵蚀泵内部或导致液体汽化。
5. 空气夹带汽蚀。空气可能通过失效的阀门或松动的接头吸入泵内。一旦进入泵内，空气就会与流体一起流动。流体和空气的运动可能会形成气泡，当气泡暴露在泵叶轮增加的压力下时，就会“爆炸”。
导致汽蚀的因素
NPSH是防止离心泵汽蚀的关键因素。NPSH是实际吸入压力与流体蒸汽压力之间的差值，在泵入口处测量。NPSH值必须较高，以防止流体在泵内汽化。
NPSHa是泵工作条件下的实际NPSH。必需净正吸入压头（NPSHr）是泵制造商为避免汽蚀而规定的最小NPSH。NPSHa是吸入管道、泵的安装和操作细节的函数。NPSHr是泵设计的函数，其值由泵测试确定。NPSHr表示在测试条件下的可用扬程，通常将泵扬程（对于多级泵，为首级叶轮扬程 ）下降3%作为汽蚀判别的依据。NPSHa 应始终大于 NPSHr，以避免汽蚀。
