第三部分气蚀机理及其危害

2005年三月份设备职教培训内容

离心泵的气蚀机理及其危害

气蚀机理

液体在泵叶轮中流动时，由于叶片的形状和液流在其中突然改变方向等流动特点，决定了液道中液流的压力分布。在叶片入口附近的非工作面上存在着某些局部低压区。当处于低压区的液流压力降到对应液体温度的饱和蒸汽压时，液体便开始汽化而形成气泡；气泡随液流在流道中流动到压力较高之处时又瞬时消失。在气泡凝失的瞬间，气泡周围的液体迅速冲入气泡凝失形成的空穴，并伴有局部的高温、高压水击现象，这就是产生气蚀的机理。

二、气蚀的危害

气蚀对泵的危害很大，主要表现在以下几个方面：

性能突然下降。泵发生气蚀时，叶轮与液体之间的能量传递受到干扰，流道不但受到气泡的阻塞，而且流动损失大，这时H-Q曲线，N-Q曲线等都下降，严重时，泵中液流中断，泵不能工作。

泵产生振动和噪音。发生气蚀时，气泡在压力较高处不断的溃灭，产生强烈的水击，使泵产生强烈的振动和噪音。

泵的过流部件表面受到机械性质的破坏以外，如果液体汽化时放出的气体有腐蚀作用，还会产生一定的化学性质的破坏（但前者的破坏是主要的）。严重时，叶轮的表面（尤其在叶片入口附近）呈蜂窝状或海面状。

三、形成气蚀的条件

在液体介质已定的条件下，泵发生气蚀的条件是由泵本身和吸入装置两个方面决定的，故研究气蚀发生的条件应从这两方面考虑。吸入装置（即吸液管路）就是指从吸液面到泵进口（指进口法兰）之前的部分；而从泵进口到出口法兰则为泵本身部分。

当低压区的压力等于或小于该液体所处温度下的饱和蒸汽压时，离心泵就会出现气蚀。

四、泵防止气蚀的措施

1、结构措施

1）、采用双吸泵，以减小经过叶轮的流速，从而减小泵的气蚀余量；

2）、在大型高扬程泵的面前，设增压前置泵，以提高进液压力；

3）、叶轮特殊设计，例如增大叶轮的进口宽度，将叶片进口边向吸入口外延，采用长短叶片，把叶片进口边部分做的薄一些，以次改善叶片入口处的液流情况；

4）、叶轮前面设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力，诱导轮基本上是一个低叶片负荷的轴流式叶轮。

2、安装和运行措施

使泵的安装高度小于允许的安装高度，或灌注高度大于最小灌注高度。

3、其他措施

1）、采用耐气蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件；

2）、降低泵的转数。