? ? ? 汽蝕現(xiàn)象是指離心水泵安裝高度提高時(shí)，將導(dǎo)致泵內(nèi)壓力降低，泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)通常位于水泵葉輪葉片進(jìn)口稍后的一點(diǎn)附近，液體以很大的速度從周圍沖向氣泡中心，產(chǎn)生頻率很高、瞬時(shí)壓力很大的沖擊，這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。

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? ? ? 汽蝕現(xiàn)象主要發(fā)生在葉輪外緣葉片及蓋板，渦殼或?qū)л喬?，不會發(fā)生在葉片進(jìn)口處。例如流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)發(fā)生在葉片進(jìn)口靠近前蓋板的葉片正面處。

? ? ? 當(dāng)葉輪入口處壓強(qiáng)下降至被送液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體將會發(fā)生部分汽化，生成的氣泡將隨液體從低壓區(qū)進(jìn)入高壓區(qū)，在高壓區(qū)氣泡會急劇收縮，凝結(jié)，其周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占空間，產(chǎn)生高強(qiáng)度的沖擊波，沖擊葉輪和泵殼，發(fā)生噪音引起震動。

? ? ? 由于長期受到?jīng)_擊力反復(fù)作用以及液體中微量溶解氧的化學(xué)腐蝕作用，葉輪局部表面出現(xiàn)斑痕和裂紋甚至成海綿狀損壞。

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? ? ? 水泵汽蝕發(fā)生的原因

? ? ? 產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的原因：本質(zhì)原因是入口壓力小于流體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。

? ? ? 離心水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),流體的壓力從泵入口到葉輪入口而下降,在葉片附近,液體壓力最低:此后,由于葉輪對液體做功,壓力很快上升。當(dāng)葉輪葉片入口附近壓力小于等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時(shí),液體就汽化。同時(shí),還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體溢出,它們形成許多汽泡。當(dāng)汽泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí),外面的液體壓力高于汽泡內(nèi)的汽化壓力則汽泡會凝結(jié)潰滅形成空穴。瞬間內(nèi)周圍的液體以極高的速度向空穴沖來,造成液體互相撞擊,使局部的壓力驟然劇增(有的可達(dá)數(shù)百個(gè)大氣壓)。這不僅阻礙流體的正常流動,更為嚴(yán)重的是,如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅,則液體就像無數(shù)小彈頭一樣,連續(xù)地打擊金屬表面,其撞擊頻率很高(有的可達(dá)2000~3000H),金屬表面會因沖擊疲勞而剝裂。若汽泡內(nèi)夾雜某些活性氣體(如氧氣等),他們借助汽泡凝結(jié)時(shí)放出的能量(局部溫度可達(dá)200~300℃),還會形成熱電偶并產(chǎn)生電解,對金屬起電化學(xué)腐蝕作用,更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結(jié)、沖擊,形成髙壓、髙溫、髙頻率的沖擊載荷,造成金屬材料的機(jī)械剝裂與電化學(xué)腐蝕破壞的綜合現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。

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? ? ? 影響水泵汽蝕的因素

? ? ? 影響液體壓力和飽和蒸汽壓力的因素都會影響汽蝕的發(fā)生。

? ? ? ①水泵進(jìn)口的結(jié)構(gòu)參數(shù):包括葉輪吸入口的形狀、葉片入口邊寬度及葉片進(jìn)口邊的位置和前蓋板形狀等

? ? ? ②水泵的操作條件:它包括泵的流量、揚(yáng)程及轉(zhuǎn)速等

? ? ? ③水泵的安裝位置:它包括泵的吸入管路水力損失及安裝高度。

? ? ? ④環(huán)境因素:它包括泵安裝地點(diǎn)的大氣壓力，介質(zhì)本身的性質(zhì)及介質(zhì)操作溫度

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? ? ? 離心水泵產(chǎn)生汽蝕的原因

? ? ? 1、水池液位過低,有氣體被吸入

? ? ? 2、流速和吸入管路上的阻力太大;

? ? ? 3、泵的安裝高度過高

? ? ? 4、被輸送的介質(zhì)溫度過高

? ? ? 5、吸入管道、壓蘭(指不帶液封的)密封不好,有空氣進(jìn)入

? ? ? 水泵產(chǎn)生汽蝕的嚴(yán)重后果

? ? ? 汽蝕是水力機(jī)械的特有現(xiàn)象,它會帶來很多嚴(yán)重的后果

? ? ? ①汽蝕使泵的性能下降

? ? ? 汽蝕使葉輪和流體之間的能量轉(zhuǎn)換遭到嚴(yán)重的干擾,使泵的性能下降,嚴(yán)重時(shí)會使液流中斷無法工作

? ? ? ②汽蝕使泵產(chǎn)生噪音和振動

? ? ? 氣泡潰滅時(shí),液體互相撞擊并撞擊壁面,會產(chǎn)生各種頻率的噪音。嚴(yán)重時(shí)可以聽到泵內(nèi)有“噼啪”的爆炸聲,同時(shí)引起機(jī)組的振動。而機(jī)組的振動又進(jìn)一步足使更多的汽泡產(chǎn)生和潰滅,如此互相激勵(lì),導(dǎo)致強(qiáng)烈的汽蝕共振,致使機(jī)組不得不停機(jī),否則會遭到破壞。

? ? ? ③汽蝕使過流部件被剝蝕破壞

? ? ? 通常離心泵受汽蝕破壞的部位,先在葉片入口附近,繼而延至葉輪出口。起初是金屬表面出現(xiàn)麻點(diǎn),繼而表面呈現(xiàn)槽溝狀、蜂寞狀、魚鱗狀的裂痕,嚴(yán)重時(shí)造成葉片或葉輪前后蓋板穿孔,甚至葉輪破裂,造成嚴(yán)重事故。因而汽蝕嚴(yán)重影響到泵的安全運(yùn)行和使用壽命。

? ? ? ④汽蝕也是水力機(jī)械向髙流速發(fā)展的巨大障礙,應(yīng)為流體流速愈高,會使壓力變得愈低,更易汽化發(fā)生汽蝕

? ? ? 解決離心水泵汽蝕的方案

? ? ? 根據(jù)以上對影響汽蝕因素的分析,我們可以得到如下幾個(gè)解決離心泵汽蝕問題的方案:

? ? ? ①改進(jìn)泵入口的結(jié)構(gòu)參數(shù)

　　1）改變?nèi)~輪形狀的設(shè)計(jì)及優(yōu)化葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)，改善汽蝕產(chǎn)生的外部條件；

　　2）葉片及其他水流經(jīng)的部件應(yīng)選用抗汽蝕性能良好的材料；

　　3）減少吸入管的壓力損失∑h、吸入管路系統(tǒng)包括底閥、慮水器、管路、彎頭、等，使這些部位的安裝設(shè)計(jì)合理，減少損失，也是降低水泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的重要途徑；

　　4）減少泵本身必須的汽蝕余量，為此，可適當(dāng)加大手級葉輪吸入口直徑，或采用無底閥排水。

? ? ? 這一方案適于在離心泵的設(shè)計(jì)制造階段,該方法在生產(chǎn)現(xiàn)場很少采用

? ? ? ②在泵的吸入口加裝誘導(dǎo)輪

? ? ? 加裝誘導(dǎo)輪,對提高離心泵的抗汽蝕性能,解決汽蝕問題,效果很顯著。而且其結(jié)構(gòu)簡單易于制造安裝,運(yùn)行維修方便,造價(jià)低,在不影響生產(chǎn)的前提下即可進(jìn)行安裝調(diào)試,特別適于在生產(chǎn)現(xiàn)場推廣應(yīng)用。

? ? ? ③合理設(shè)計(jì)吸入管路及調(diào)整安裝高度

　　1）在安裝允許的條件下，盡量減小泵的吸水高度。這樣使泵運(yùn)行中的允許汽蝕余量更大些。一般情況下安裝高度在2～3.5m時(shí)，降低泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。

　　2）降低井水的密度，含煤粉和泥沙的礦井水，為了減小礦水密度以減少泵的汽蝕，應(yīng)在礦井排水之前做沉淀處理。

　　3）減小水流進(jìn)泵吸入口的平均流速。

? ? ? 該方法雖能徹底消除汽蝕問題,但在生產(chǎn)現(xiàn)場卻很少采用。這是因?yàn)檎{(diào)整泵的吸入管路及安裝高度,工程量大、施工費(fèi)用高,并且受施工環(huán)境的制約,只有在裝置停車或大檢修時(shí)才能進(jìn)行;同時(shí),由于工藝條件的限制,調(diào)整泵的吸入管路及安裝高度又將影響后續(xù)工藝,具有連鎖反應(yīng)。

? ? ? ④優(yōu)化工藝操作條件

? ? ? 在工藝條件允許的情況下,改變泵的流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速及介質(zhì)的操作溫度等操作參數(shù),可以避免汽蝕的發(fā)生。但由于工藝條件的限制,優(yōu)化工藝操作條件具有很大的局限性,大部分情況下效果并不顯著。所以,可將該方法作為解決汽蝕問題的輔助方法。