離心泵的汽蝕
作者：泵 來源：離心泵 發(fā)布時(shí)間：2024-10-10
汽蝕是離心泵裝置中經(jīng)常出現(xiàn)的一種有害狀況。汽蝕會(huì)降低泵的效率，引起振動(dòng)和噪音，并導(dǎo)致泵的葉輪、泵殼體、軸和其它內(nèi)部零部件嚴(yán)重?fù)p壞。當(dāng)泵中的流體壓力降至汽化壓力以下時(shí)，就會(huì)發(fā)生汽蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致低壓區(qū)處形成蒸汽氣泡。這些蒸汽泡在進(jìn)入高壓區(qū)時(shí)會(huì)劇烈坍塌或“內(nèi)爆”。這可能會(huì)導(dǎo)致泵內(nèi)部的機(jī)械損壞，產(chǎn)生易受侵蝕和腐蝕的弱點(diǎn)，并損害泵的性能。
了解和實(shí)施減輕汽蝕的策略對(duì)于保持離心泵的運(yùn)行完整性和使用壽命至關(guān)重要。
離心泵中的汽蝕類型
要減少或防止離心泵中的汽蝕，了解可能發(fā)生的不同類型的汽蝕非常重要。這些類型包括：
1. 汽化汽蝕。也稱為“典型汽蝕”或“可用凈正吸入壓頭不足（NPSHa）汽蝕”，這是常見的汽蝕類型。當(dāng)流體通過葉輪吸入孔時(shí)，離心泵會(huì)提高流體的速度。速度的增加相當(dāng)于流體壓力的降低。壓力降低可能會(huì)導(dǎo)致部分流體沸騰（汽化）并形成蒸汽氣泡，當(dāng)蒸汽氣泡到達(dá)高壓區(qū)時(shí)，會(huì)劇烈坍塌，并產(chǎn)生微小的沖擊波。
2. 葉片綜合征汽蝕。也稱為“葉片通過綜合征”，當(dāng)葉輪直徑過大或泵殼體內(nèi)部涂層過厚/泵殼體內(nèi)徑偏小時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種類型的汽蝕。這兩種情況中的一種或兩種都會(huì)使泵殼體內(nèi)的空間（間隙）減小到可接受的水平以下。泵殼體內(nèi)的間隙的減小會(huì)導(dǎo)致流體流速增加，從而導(dǎo)致壓力降低。壓力降低可能導(dǎo)致流體汽化，產(chǎn)生汽蝕氣泡。
3. 內(nèi)部再循環(huán)汽蝕。當(dāng)泵無法以所需流量排出流體時(shí)，會(huì)導(dǎo)致部分或全部流體在葉輪周圍再循環(huán)。再循環(huán)的流體通過低壓區(qū)和高壓區(qū)，從而產(chǎn)生熱量、高速并形成汽化氣泡。造成內(nèi)部再循環(huán)的常見原因是在泵出口閥關(guān)閉（或偏小流量 –）時(shí)運(yùn)行泵。
4. 湍流汽蝕。管道系統(tǒng)中的彎頭、閥門、過濾器等部件可能不適合泵送液體的量或性質(zhì)，這會(huì)在整個(gè)液體中產(chǎn)生渦流、湍流和壓力差。當(dāng)這些現(xiàn)象出現(xiàn)在泵的入口處時(shí)，會(huì)直接侵蝕泵內(nèi)部或?qū)е乱后w汽化。
5. 空氣夾帶汽蝕。空氣可能通過失效的閥門或松動(dòng)的接頭吸入泵內(nèi)。一旦進(jìn)入泵內(nèi)，空氣就會(huì)與流體一起流動(dòng)。流體和空氣的運(yùn)動(dòng)可能會(huì)形成氣泡，當(dāng)氣泡暴露在泵葉輪增加的壓力下時(shí)，就會(huì)“爆炸”。
導(dǎo)致汽蝕的因素
NPSH是防止離心泵汽蝕的關(guān)鍵因素。NPSH是實(shí)際吸入壓力與流體蒸汽壓力之間的差值，在泵入口處測(cè)量。NPSH值必須較高，以防止流體在泵內(nèi)汽化。
NPSHa是泵工作條件下的實(shí)際NPSH。必需凈正吸入壓頭（NPSHr）是泵制造商為避免汽蝕而規(guī)定的最小NPSH。NPSHa是吸入管道、泵的安裝和操作細(xì)節(jié)的函數(shù)。NPSHr是泵設(shè)計(jì)的函數(shù)，其值由泵測(cè)試確定。NPSHr表示在測(cè)試條件下的可用揚(yáng)程，通常將泵揚(yáng)程（對(duì)于多級(jí)泵，為首級(jí)葉輪揚(yáng)程 ）下降3%作為汽蝕判別的依據(jù)。NPSHa 應(yīng)始終大于 NPSHr，以避免汽蝕。
