泵的汽蚀及汽蚀余量计算汽蚀分析及处理
离心泵的汽蚀现象分析及处理措施
２０ ０ ７年 第 ２ ２卷 第 ６ 期
根据顾毓 珍等公 式 ， 道 的摩 擦 因数（ ） 管 入：
＝
减 小流量 。通过 对 比 ， 决定 采用第 ５种方法 较为
０ ０ ５６＋ ０ ５ ０ Ｒｅ ．０ ． ０ ￣ 驼
（） ４
经济 实用 。 由于切 割定 律 的适 用 范 围最 大 为 ２ ％ ， ０ 将
列 柏努 利方 程 ：
Ｐｓ 一 ＾
ｓ
＋ 丝 ＋ ２
Ｆ ｇ Ｚ ｇ
＋ ∑ ＾ ｒ
（） １
ｙｇ
液体 的雷 诺数 ｎ ： ］
Ｒｅ 一 — ７ ｄ ｕ
—
式中： —液 面 处 压力 ， 常 为 大 气 压 ， Ｐ— 通 即
Ｐ 一 １ ０ ３× １ Ｐａ ．１ ０ ；
（ ３）
线 的阻力 损 失 、 体在 叶轮 人 口处 的速度 。 液 该泵 由于设计 原 因 ， 际运行 时 的压力 远小 实
ｍ／， ｈ 额定 扬 程 为 ２ 轴 功率 为 ９ ｗ ， 率 ５ｍ， ２ｋ 效
为 ７ 。该 泵 在 运 行 中经 常 出 现 叶 轮 中有 异 ４ 响， 流量 不稳 定 的现象 。检 修 时发现 叶片 局部 呈
蜂 窝状 ， 可判 断运 行 时出现 了汽 蚀 。
１ 汽 蚀 原 因 分 析
于 额定 工况 点的 压力 ， 从而 导致 实际运 行 时的流
量 远 大 于 额 定 流 量 。 运 行 时 出 口 压 力 为
０ ０ ａ 流量 为 １６ ０ｍ。 ｈ ． ４ＭＰ ， ０ ／ 。可 以初 步判 断 ： 该泵 长期 处 于大流 量工 况下 运行 ， 引起汽 蚀 的 是
进 口管线长 ｌ ｄ＝０ ４ Ｏｍ， ． ５ｍｍ， １ 标 有 个
凝结水泵汽蚀原因分析及解决措施(改03)(2)(3)
收稿日期：修回日期：基金项目：国家863项目(No.2007AA05Z251)作者简介：张凯(1964-)，男，河南洛阳人，洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司工程师。
1水泥厂余热电站凝结水泵设计中应注意的问题张凯仝伟峰郭建伟（洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司, 河南洛阳471039）摘要：凝结水泵是水泥厂余热电站的重要辅机设备。
在水泥生产线余热电厂运行中，由于受水泥生产线运行工况变动的影响，发电系统经常处于变工况运行状态，这就要求凝结水泵在各种变工况下均能稳定运行，从而满足余热发电系统安全稳定运行的需要。
本文结合我院设计的某5000t/d水泥生产线余热电站，分析了导致凝结水泵发生汽蚀的原因，提出了设计中应注意的问题。
关键词：余热电站凝结水泵气蚀1 前言近年来，随着水泥工业技术进步和节能技术水平的不断提高，水泥熟料热耗已由原来的4600~6700kJ/kg降低到3000~3300 kJ/kg，即使如此，由于受煅烧技术和工艺流程的限制，代表着水泥行业发展方向的新型干法水泥熟料生产线在生产过程中，仍然有大量的350℃以下（约占水泥熟料烧成系统总热耗量的35%以上）的中、低温热量不能被充分利用，造成了巨大的能源浪费。
为了达到节能减排，降低生产成本，保护生态环境、提高企业经济效益的目的，水泥厂一般通过建设纯低温余热电站，利用水泥熟料生产线窑头、窑尾排放的废热资源进行发电。
在设计水泥厂纯低温余热电站时，各设计院一般套用电力行业设计规范。
水泥厂余热电站由于受熟料生产的原料水分、煤质成分和发热量、熟料产量以及窑的运行工况等因素的影响，进入余热锅炉的废气参数发生变化，导致汽轮发电机组负荷也相应变化，凝汽器的凝结水量发生变化，若设计时考虑不周，则凝结水泵容易发生汽蚀，从而影响到整个余热电站系统的安全稳定运行。
2 凝结水系统设计计算某5000t/d水泥熟料生产线配套余热电站的补汽凝汽式汽轮机为BN9-1.6/0.35型，配套1200m2凝汽器，正常运行工况凝汽量46.3t/h，设计工况凝汽量47.2t/h，汽轮发电机组最大凝汽量55 t/h，凝汽器压力0.007MPa，凝汽器的正常水位标高 1.272米，水位变动范围-200-+150mm。
离心泵的汽蚀现象及其防范措施
离心泵的汽蚀现象及其防范措施离心泵的用途十分广泛，如化工、采矿、火力发电，建筑消防、给排水等。
水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题。
泵在运行过程中，由于设计不合理、吸入口压力过低或输送液体温度过高等原因，会发生气蚀。
汽蚀对水泵危害很大，使离心泵不能正常工作，甚至停运。
一、汽蚀现象由于水的物理特性，我们知道，水和汽可以互相转化，转化的条件即温度与压力。
一个大气压下的水，当温度上升到100℃时就开始汽化。
但在高原地区，水在不到1O0℃就开始汽化。
如水温一定，降低水的压力，当压力下降到某一数值时，水就开始汽化并产生汽泡，此时的压力就称作该对应水温下的汽化压力。
汽化发生后，就有大量的蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成许多蒸汽与流体混合的小汽泡。
当汽泡随水从低压区流向高压区时，在高压作用下，迅速凝结而破裂。
在破裂瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向原汽泡占有空间，形成一个冲击力。
由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又形成小汽泡再被高压水压缩凝结，如此多次反复，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几百万次。
材料表面在水击压力的作用下，形成疲劳而遭严重破坏，从开始的点蚀到严重的海绵状空洞，甚至蚀穿材料壁面。
另外，产生的汽炮中还夹杂着某种活性气体如氧气，它们借助气泡凝结时放出的热量可使局部温度升至200—300℃，对金属起化学腐蚀作用。
我们把这种汽化产生汽泡,汽泡进入高压区破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。
关于汽泡形成机理的研究发现，如果液体与固体的接触面上的缝隙中存在微波的气核，在汽化发生时，缝隙中的这些微笑气核首先迅速成长成为肉眼可见的气泡（或称空泡），而汽核的存在对汽化产生的压力具有明显的影响，在无气核条件下，汽化发生于热力学平衡态所对应的饱和蒸汽压力；气核越大对应的汽化压力也比热力学饱和蒸汽压力高出越多。
有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的计算公式
有效汽蚀余量和必需汽蚀余量是液体泵设备设计中非常重要的参数，它们直接影响着设备的运行安全和效率。
在液体泵的设计和选择中，必需要计算出这两个参数，以保证设备在使用过程中不会出现汽蚀现象，同时也要保证设备能够正常、高效地工作。
在液体泵设备运行过程中，液体的流动速度会受到各种因素的影响，其中就包括压力、液体性质和泵的设计结构等因素。
在液体的流动速度超过一定数值后，液体中的气体和液体之间的界面会产生泡沫，使得泵的效率下降甚至造成气蚀。
为了保证设备的正常运行，就需要根据液体的性质和泵的设计参数来计算出有效汽蚀余量和必需汽蚀余量。
对于计算有效汽蚀余量和必需汽蚀余量，最常用的方法是根据泵的设计参数和液体的性质来确定。
其中，有效汽蚀余量是指在泵的正常工作条件下，液体的流动速度达到一定数值后，泵的进口压力低于液体饱和蒸汽压力的余量。
而必需汽蚀余量则是指在泵的设计工况下，液体的流动速度达到一定数值后，泵的进口压力低于气蚀能够发生的压力的余量。
通常情况下，计算有效汽蚀余量和必需汽蚀余量需要根据具体的泵的设计参数和液体的性质来确定相应的计算公式。
在一般情况下，有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的计算公式可以表示为：1. 有效汽蚀余量计算公式：有效汽蚀余量 = (Ps - Pv) / ρg其中，Ps为液体在泵进口处的静压；Pv为液体的饱和蒸汽压力；ρ为液体的密度；g为重力加速度。
2. 必需汽蚀余量计算公式：必需汽蚀余量 = (Ps - Pv') / ρg其中，Pv'为液体在泵进口处的蒸汽压力。
在实际应用中，通过上述公式的计算，可以得到液体在泵中运动时的有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的数值。
这些数值可以为设备的选择和设计提供重要的依据，从而保证设备的安全、高效运行。
从个人角度来看，有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的计算是液体泵设备设计中重要的一环。
只有在有了准确的计算结果之后，才能确保设备在运行过程中不会出现汽蚀现象，并且能够满足工作要求。
水泵的汽蚀现象及其防治措施
水泵的汽蚀现象及其防治措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX水泵的汽蚀现象及其防治措施1.水泵汽蚀的概念水泵运行过程中，如果泵内液体局部位置的压力降低到水的饱和蒸汽压力（液化压力）时，水就开始汽化生成大量的汽泡，汽泡随水流向前运动，流入压力较高的部位时，迅速凝结，溃灭。
泵内水流中汽泡的生成，溃灭过程涉及许多物理，化学现象，并产生噪音，振动和对过流部件材料的侵蚀作用。
这些现象统称为水泵的汽蚀现象。
1.1水泵汽蚀的类型：1）叶面汽蚀：水泵安装过高，或流量偏离设计流量时，产生的汽蚀现象，其汽泡的形成和溃灭基本上发生在叶片的正面和反面。
2）间隙汽蚀：在离心泵密封环与叶轮外缘的间隙处，由于叶轮进出水侧的压力差很大，导致高速回流，造成局部压降，引起间隙汽蚀，轴流泵叶片外缘与泵壳之间很小的间隙内，在叶片正反面压力差的作用下，也因间隙中的反向流速大，压力降低，在泵壳对应叶片外缘部位引起间隙汽蚀。
3）水流经过泵内粗糙凹凸不平的内壁面和过流部件时。
在凸出物下游发生的汽蚀，称为粗糙汽蚀。
1.2汽蚀的危害：1）使水泵性能恶化。
泵内发生汽蚀时，大量的汽泡破坏了水流的正常流动规律，流道内过流面积减小，流动方向改变，从而叶轮和水流之间能量交换的稳定性遭到破坏，能源损失增加，从而引起水泵流量，扬程和效率的迅速下降，甚至达到断流状态。
2）损坏过流部件。
当汽泡被水流带到高压区迅速凝结，溃灭时，汽泡周围的水流质点高速地向汽泡中心集中，产生强烈的冲击。
如果汽泡在过流部件附近溃灭，就形成对过流部件的打击，容易引起过流部件的塑性变形和局部硬化，产生疲劳，性能变脆，很快就会发生裂纹与剥落，形成窝蜂状孔洞。
振动和噪音。
在汽泡凝结溃灭时，产生压力瞬时升高和水流质点间的撞击以及对泵壳和第 2 页共 6 页叶轮的打架，使水泵产生噪音和振动现象。
当汽蚀振动频率与水泵自振频率接近时，会引起共振，从而导致整个机组甚至整个泵房振动。
在这种情况下，机组就不应该继续工作了。
泵的汽蚀余量和安装高度计算
泵的汽蚀余量和安装高度的计算一、气蚀的发生过程液体汽化时的压力称为汽化压力（饱和蒸汽压力），液体汽化压力的大小和温度有关，温度越高，由于分子运动更剧烈，其汽化压力越大。
20℃清水的汽化压力为,而100℃水的汽化压力为101296Pa(一个大气压)。
可见，一定温度下的压力是促成液体汽化的外界因素。
液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡，把这种产生气泡的现象称为气蚀。
气蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以至破灭。
这种压力上升，气泡消失在液体中的现象称为气蚀的溃灭。
为保证泵不汽蚀，泵叶轮进口处单位重量的液体所必须具有的超过汽化压力的富余能量。
浅释如下：当离心泵的吸入高度过大和液体温度较高时，以致使吸入口压强小于或等于液体饱和蒸汽压，则液体会在泵进口处沸腾汽化，在泵壳内形成一个充满蒸汽的空间，随着泵旋转，气泡进入高压区，由于压差的作用，气泡受压破裂而重新凝结，在凝结的一瞬间，质点互相撞击，产生了很高的局部压力，如果这些气泡在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续击打在金属表面，使金属表面产生裂纹，甚至局部产生剥落现象，使叶轮表面呈蜂窝状，同时气泡中的某些活泼气体如氧气等进入到金属表面的裂纹中，借助气泡凝结时放出的热量，使金属受到化学腐蚀作用，上述现象即为汽蚀。
汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。
一台泵在运转中发生了气蚀，但在完全相同的条件下换上另一台泵可能就不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀和泵本身的抗气蚀性能有关。
反之，同一台泵在某一条件下（如吸上高度7米）使用发生气蚀，改变使用条件（如吸上高度5米）则不会发生气蚀，这说明是否发生气蚀还与使用条件有关。
这就是泵汽蚀余量或必需气蚀余量NPSHr（又称必需的净正压头）和装置气蚀余量或有效气蚀余量NPSHa（又称有效的净正压头）.二、泵安装高度的计算：泵之所以吸上液体，是因为叶轮旋转在叶轮进口造成真空，吸入液面的压力P0把液体压入泵的结果。
泵的汽蚀实验
水泵的汽蚀实验一、实验目的1.确定泵在工作范围内，流量Q与NPSH扬程H与NPS a的关系，并绘制其关系曲线NPSHQ、H-NPSH。
2.掌握泵汽蚀原理、方法和技巧。
3.学会使用实验设备、仪器仪表，掌握处理实验数据，得到正确的实验结果。
二、实验原理由泵的汽蚀理论可知，在一定转速和流量下，泵的必需汽蚀余量NPSH是一个定值。
但装置的有效汽蚀余量NPSH却随装置情况的变化而变化，因此可以通过改变吸入装置情况来改变NPSH。
当泵发生汽蚀时，NPSH=NPS岸NPSH NPSH 就是求得的临界汽蚀余量。
汽蚀实验宜采用改变水泵进出口阀门开度两个调节参数而使流量保持不变的方法进行实验，并规定在给定流量下实验扬程（或效率）下降（2+K/2）%寸的NPSH值作为该流量下的NPSK。
其中，K为型式数。
型式数是一个无因次量，由下式定义：2 n QKK360（gH）4式中：n --- 转速，r/min;Q 泵设计工况点流量，m/s ；H --- 泵设计工况点扬程，mg --- 重力加速度，9.806m/s2。
注：型式数按泵设计工况点计算。
在开式实验台上，改变泵进口节流阀的开度，实际上是改变吸入管路阻力，使NPSH改变，为了流量保持不变，同时也须调节出口阀门的开度。
三、实验装置及操作实验装置见下图。
汽蚀实验具体操作就是操作进、出管路上的两只球阀，操作时须配合同时调节，阀门的开闭切不可幅度大，因为汽蚀试验时，压力表、真空压力表非常灵敏。
o水箱12. it 口味恫1肌朮虽帝14、进口取圧阀15. B空圧力表16,圧力盂17.出口锻圧關18.出口管四、实验数据的测量汽蚀实验要测取的参数有Q H n和NPSH其中Q H n的测量与性能实验相同，主要是NPSH勺测量。
2NPSH a （F>mb Pz）/ g * H i 2g式中NPS ——有效汽蚀余量，mP am 环境大气压力，Pa （可查表）；P V——实验温度下的水汽化压力，Pa （可查表）;H 1――真空压力表读数，mP――液体密度，kg/m3（可查表）；v i ――液体入口平均流速，m/s。
水泵汽蚀原因分析及其防护措施
汇报人：2023-12-08•水泵汽蚀现象概述•水泵汽蚀原因分析•汽蚀防护措施目•汽蚀的预防性维护•结论录01水泵汽蚀现象概述0102水泵汽蚀定义水泵汽蚀通常发生在水泵的叶轮叶片、导流器以及进水口等部位。
水泵汽蚀是指在水泵的进出水口附近形成的气穴现象，是由于水在压力作用下发生汽化而形成的。
水泵汽蚀产生大量的气泡和冲击波，导致水泵产生强烈的噪音和振动。
产生噪音和振动降低水泵效率损坏设备汽蚀导致水流不畅，水泵的效率受到严重影响。
汽蚀现象会导致水泵的叶片、导流器和进出水口等部位受到损坏，缩短设备使用寿命。
030201进水口处水流速度变化大，压力降低，容易形成汽蚀。
水泵进水口叶轮叶片处水流产生涡流，压力不稳定，容易产生汽蚀。
水泵叶轮叶片导流器设计不合理或安装不当，容易造成水流不畅，进而产生汽蚀。
导流器02水泵汽蚀原因分析水泵安装高度和吸入管路阻力等参数都会影响汽蚀余量，因此需要合理设计水泵的安装和吸入管路。
在水泵选型设计时，应该充分考虑汽蚀余量的要求，确保水泵能够在给定的条件下正常运行。
汽蚀余量是水泵运行的重要参数，如果实际汽蚀余量小于水泵的必需汽蚀余量，会导致水泵汽蚀。
汽蚀余量不足吸入管路阻力过大是水泵汽蚀的另一个重要原因。
当吸入管路阻力过大时，液体在吸入过程中会受到较大的能量损失，使得实际汽蚀余量降低，进而导致水泵汽蚀。
需要对吸入管路进行合理设计，减少管路弯头和阀门等阻力元件的数量，降低液体流动的阻力。
吸入管路阻力过大液体温度过高01液体温度过高会使水的饱和蒸汽压升高，使得实际汽蚀余量降低。
02在高温环境下运行水泵时，需要考虑到液体的温度对汽蚀余量的影响，采取相应的措施降低液体温度。
03可以采用冷却器等装置来降低进入水泵的液体温度，以避免水泵汽蚀的发生。
水泵的结构也会影响其汽蚀性能。
如果水泵的叶轮形状不合理，或者叶片表面粗糙度过大，都会导致水泵的汽蚀性能下降。
需要对水泵的结构进行优化设计，选择合适的叶轮形状和叶片表面处理方式，以提高水泵的汽蚀性能。
泵汽蚀余量计算方法及计算公式
泵汽蚀余量计算方法及计算公式
泵汽蚀余量是指泵在工作时避免因汽蚀而造成设备损坏的安全
余量。
计算泵汽蚀余量的方法和公式如下：
1. 根据NPSHr值计算，NPSHr（净正吸入压力余量）是指泵在
额定工况下所需的最小净正吸入压力，通常由泵的性能曲线给出。
NPSHr值可以通过实验测定或者由泵的制造商提供。
计算泵汽蚀余
量时，需要首先确定工作条件下的NPSHr值，然后结合系统设计工
况和液体性质等因素，计算出泵的实际NPSHa（净正吸入压力）值。
泵汽蚀余量即为NPSHa与NPSHr之差，通常建议保留一定的安全余量，以确保泵在工作时不会发生汽蚀。
2. 计算公式：泵汽蚀余量可以用以下公式进行计算：
NPSH余量 = NPSHa NPSHr.
在实际工程中，为了保证泵的正常运行和延长设备的使用寿命，通常建议在计算得到的泵汽蚀余量基础上增加一定的安全余量，具
体数值可根据实际情况和经验进行确定。
同时，还需要注意在计算
过程中考虑液体的温度、气体含量、管道阻力等因素对NPSH的影响，
以确保计算结果的准确性和可靠性。
总之，泵汽蚀余量的计算方法和公式是基于NPSH的理论和实验数据，通过对泵的实际工况和系统参数进行综合考虑，以确保泵在工作时不会受到汽蚀的影响，从而保证设备的安全运行。
泵的汽蚀报告
泵汽蚀判断： NPSHa>NPSHr 不发生汽蚀 NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀 NPSHa>NPSHr 严重汽蚀
一般而言，当NPSHa=NPSHr 开始发生汽蚀。在实际应用 中为了安全起见，通常采用许用汽蚀余量〔NPSH〕作为 汽蚀发生的判据，一般许用汽蚀余量的取值范围为：
气蚀现象
低压区→产生气泡→高压区→ 气泡破裂→产生局部真空→水 力冲击→发生振动、噪音，对 部件产生麻点、蜂窝状的破坏
现象。
汽蚀过程
液体汽化
气泡凝结
汽蚀主要发生在叶轮外缘叶 片及盖板、涡壳或导轮处，并产 生麻点和蜂窝状的破坏，不会发 生在叶片进口处
高压水击
电化学腐蚀
汽蚀危害
泵
高温、高压、高频 冲击负荷及电化学 腐蚀作用
泵的汽蚀
Contents
1 汽蚀现象及危害 2 汽蚀余量 3 汽蚀类型 4 防止汽蚀的措施
一、汽蚀现象及危害
液体在从泵吸人口流到叶片进口前，会因流速增加和流 阻损失而压力进一步下降 当Q小于设计Q时，液流在进口撞击叶片正面，最低压 力在叶片进口处靠近前盖板的叶片背面上. 如图K2处。 泵Q超过设计Q时，液流撞击叶片背面，最低压力部位 在叶片进口靠近前盖板的叶片正面上，如图K1处
ha
ps
g
vs2 2g
pv
g
ps
g
ha
vs2 2g
pv
g
pa
g
ps
g
pa
g
pv
g
vs2 2g
ha
ha减小到等于hr时，吸上真空度达到[Hs]。
[Hs]
pa
g
离心水泵汽蚀的分析及改善措施
式中 Ｖ ＿ ０ 一 叶 片 进 口前 的 绝对 速 度 ｗ Ｏ 一 叶片进 口前的相对速度 ＾一 叶片进 口压降系数 ３ ． ３防止发生汽蚀的措施 改善泵 的吸人性能 ，提高泵抗汽蚀性 能的措施 ，可 以从提高装 置汽蚀余量 Ｎ Ｐ Ｓ Ｈ ａ ， 降低泵汽蚀余量 Ｎ Ｐ Ｓ Ｈ ｒ 及其它的措施着手研究 。 （ １ ）提高装置汽蚀 余量 的措施 ①减 小进水管路阻力损失 。吸入管路内的液体流速不能选取太 高。一般情况下 ，阻力损失与流体速度 的平方成 正比，所 以在允许 增大管道 直径的情况下 ，尽量降低吸人管路内液体的流速 。降低阻 力损失的另 一种措施是尽量去掉不必要 的局部 阻力装置 ，如阀 门、 弯头和 附件等。 ②减 小泵 的安装高度 ｈ ｇ （ 或增加几何倒灌高度） 。 ③提 高泵 的人 口压力 。例如装置诱导轮，诱导轮装 设在首级叶 轮前，它类似于轴流泵的叶轮 ，液体通过诱导轮 后压力升高 。增压 后的液体流 人泵首级叶轮 ，由于装置汽 蚀余量的提高 ，叶轮一般不 太会发生汽蚀 。诱导轮本身应该有较大的通流面积 ，较少的叶片数 （ 一般取 ２ ～３片） 和较小的轮毂直径， 这样诱导轮本身就有较好 的抗 汽蚀性能。 （ ２ ）降低泵汽蚀余量的措施 ①首级叶轮采 用双 吸式；采用双吸式叶轮在这里并不是 为了增 加流量，而是使 叶轮 人口的液体流速降低一半 所以采用双吸 式能 够降低泵汽蚀余量 。 ②降低叶轮人 口部分液体 的流速 ；叶轮人 口部分液体流 速如能 降低 ，则泵汽蚀余量亦能下降从而提高泵的抗汽蚀性能。其方法有 二 ：一是增大叶轮人 口直径；二是增大 叶轮 叶片进 口的宽度 。 ③选择适当的叶片数和冲角 叶片数不能太多否则容易在叶轮 的叶片进 口处造 成阻塞 ，使流速增加，压力 降低 ，泵汽蚀余量增大。 选择恰当的正冲角，泵 的效率基本不受影响 ，而且有利于提高泵抗 汽蚀性能 。 ④叶片在叶轮人 口处延伸布置 ；适 当增大 叶轮前盖板处液流转 弯半径 ；防止长时间在大流量 下运行 ；前盖板板转弯半径处，液流 由于质性的缘故容易造成脱流 。而增大 前盖板 的转弯半径 ，能减小 脱流 ，降低局部阻力损失 。对泵抗汽蚀是有利 的。 （ ３ ）提高抗汽蚀的其它措施 由于受到使用 、安装条件 的限制 ，有些泵较容 易产生气泡，造 成汽蚀 。因此，采用抗汽蚀性能好 的材料作叶轮或过流部件 ，可大 大提高泵的使用寿命。 （ ４ ）在运行过程 中防止泵汽蚀的措施 泵发生汽蚀时 ，应把流量调小或降速运 行；泵 在 日常运 行中应 时时关注运行参数 ， 定期检修水泵，及时清除吸水 口侧流道德污垢 ， 提高水泵检修质量 ，恢复其通 流能力 。 ４ 结 论 随着 工业和科 技的不 断发展水泵 成为给排 水工程 中关键 的设 备 ，汽蚀的发生 直接影 响其使用寿命 。避免水泵发生汽蚀 除了在设 计、安装和运行 中采取 以上措施外 ，还应该加强 日常的管理，定期 检修，需要我们在生产实践中、工作和学 习过程 中不断的摸索和探
离心泵的汽蚀现象及调节方式分析
一、离心水泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。
避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。
二、离心水泵的安装高度Hg允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。
位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。
(1)输送清水，但操作自吸泵条件与实验条件不同，可依下式换算Hs1=Hs+(Ha-10.33)-(Hυ-0.24)(2)输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H?s2汽蚀余量Δh对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。
若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。
从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。
又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。
例2-3某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。
已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。
试计算：(1)输送20℃清水时泵的安装;(2)改为输送80℃水时泵的安装高度。
解：(1)输送20℃清水时泵的安装高度已知：Hs=5.7mHf0-1=1.5mu12/2g≈0当地大气压为9.81×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为Hg=5.7-0-1.5=4.2m。
给水泵汽蚀原因及处理措施
给水泵汽蚀原因及处理措施摘要：在发电机组中，锅炉给水泵作为重要的辅助设备发挥着重要作用。
由于工业改革、产业化转型后，发电机组的容量增大，而且向着高参数方向进行了升级，因而在发电机组工况越来越复杂的情况下，锅炉给水泵的参数有所增大。
但是，受到高温饱和水介质的影响，给水温度较高时，容易引发汽蚀问题。
本文以此为出发点，剖析了锅炉给水泵汽蚀原因，提出了几点较有针对性的处理措施。
关键词：给水泵；汽蚀；原因；处理措施以某热电公司为例，发电机组装有2台（1#、2#）多级离心泵作为主给水泵，型号均为12SB-T型，属于单壳体、分段式类型，该给水泵主要由轴承、轴承支承、转子、平衡装置、轴封、冷却方式等共同构成，首先，给水泵通过轴承内部的滑动轴承支承可以带动转子运行。
其次，利用平衡套组成平衡装置平衡设备轴向力。
第三，在填料密封结构形式下用填料压盖压紧填料箱内的高水基盘根，完成轴封。
第四，主要通过外部冷却水完成冷却水的冷却处理。
1、给水泵概况1.1主要参数本热电厂使用的锅炉给水泵，主要性能参数如下：（1）扬程：800m；（2）出水流量：115m³/h；（3）进水温度：104℃；（4）必需汽蚀余量：6m；（5）除氧器中心标高：13.5m。
2021年11月，热电厂工作人员发现锅炉运行阶段，蒸汽流量每小时仅为120t，而且，对2台给水泵（1#泵或2#）中的某1台实施单独运行操作时，发现实际运行参数中的出口压力仅为5.8MPa，其余参数如下：（1）进口压力：0.14MPa；（2）平衡盘压力：0.17MPa；（3）电流：25A；（4）除氧器水位：1700m；（5）转速2900r/min。
1.2汽蚀发现过程经与给水泵生产厂家联系，1周后由相关售后人员现场试验分析，结果发现蒸汽流量为119t/h，并且在蒸汽流量未发生变化的情况下，出口压力为 6.0MPa，下降了1.0MPa。
同时，在除去滤网后对1#给水泵进行二次试验，发现出口压力仍然不能达到7.4MPa。
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施一、离心泵的汽蚀现象液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
离心泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
二、离心泵汽蚀基本关系式离心泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHaNPSHrNPSHc 泵开始汽蚀NPSHaNPSHaNPSHrNPSHc 泵无汽蚀式中NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr 泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc 临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；[NPSH]许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
三、防止离心泵发生汽蚀的措施欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHaNPSHr 可防止发生汽蚀的措施如下：1．减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；2．减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等；3．防止长时间在大流量下运行；4．在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀；5．离心泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；6．离心泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；7．对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。
关于汽蚀余量的现象及计算
关于汽蚀余量的计算
1. 汽蚀现象
液体在一定温度下，当压力降低至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡，这种产生汽泡的现象称之为汽蚀。
泵若发生汽蚀，会产生噪声和振动，泵性能下降，长时间会导致过流部件损坏。
2. 水泵汽蚀条件
水泵不产生汽蚀的条件是NPSHa ≥NPSHr 。
NPSHr:泵必需汽蚀余量，是泵本身固有属性，其表示为了保证泵不发生汽蚀，要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。
在泵已选定的情况下，NPSHr 值是确定的。
NPSHa ：装置汽蚀余量，其由系统安装条件决定，表示在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。
NPSHa=g P P ρ-汽
+h-h 损
P--------罐中压力（Pa ）；
P 汽------液体汽化压力（Pa ）
ρ-------液体密度（kg/m ³）；
h--------泵进口中心到液面高度（m ）；
h 损------吸入段管路阻力损失水头（m ）。
要使NPSHa ≥NPSHr ，可以增大h 或降低h 损，也可以增大罐中压力P 。
注意需留有安全余量。
（合肥新沪屏蔽泵有限公司）
附汽蚀的叶轮及相关资料：
各种泵装置的汽蚀余量和安装高度图表
水的物理性质
各种液体的密度
主要城市海拔高度和大气压力。
某船用柴油机污水泵汽蚀余量计算分析
某船用柴油机污水泵汽蚀余量计算分析某船用柴油机污水泵汽蚀余量计算分析一、引言柴油机污水泵是船舶污水处理系统中的重要设备，负责将污水从集装箱舱或生活区域抽送至污水处理设备中进行处理。
汽蚀问题是船用柴油机污水泵常见的故障之一，本文旨在对某船用柴油机污水泵的汽蚀余量进行计算分析。
二、汽蚀现象及机理汽蚀是指泵入口的压力降低到液体饱和蒸气压以下时，液体中形成气蚀现象。
当液体受到压力下降的作用，其中溶解的气体便会析出，形成气泡，这些气泡在高速流动时受到压缩并瞬间坍塌，产生冲击力，导致金属表面出现腐蚀和磨损。
因此，对于船用柴油机污水泵来说，汽蚀问题是一个严重的隐患。
三、汽蚀余量计算方法为了保证船舶在各种工况下正常运行，需要计算柴油机污水泵的汽蚀余量。
下面介绍一种常用的计算方法。
1.确定泵的工作点首先，我们需要确定某船用柴油机污水泵的工作点。
工作点是指泵的流量和扬程的工作条件。
通常通过实际安装的泵与发动机的匹配关系确定。
在实际运行中，工作点通常位于Q-H曲线的降低曲线上。
2.计算进口真空度进口真空度是指泵进口处的压力相对于环境大气压力的差值。
进口真空度越小，泵的汽蚀性能越好。
计算方法如下：进口真空度 = 大气压力 - 进口压力3.计算饱和蒸气压饱和蒸气压是指液体在一定温度下与其饱和蒸气共存的压力值。
根据实际温度找到对应的饱和蒸气压。
可以通过查找相关表格或计算公式来得到准确的数值。
4.计算净正吸入压力净正吸入压力是指泵进口处的压力与液体饱和蒸气压之差，即进口真空度与饱和蒸气压的差值。
计算方法如下：净正吸入压力 = 进口真空度 - 饱和蒸气压力5.计算汽蚀余量汽蚀余量是指泵进口处的净正吸入压力与一定的安全余量之差。
安全余量是根据具体的工况和泵的设计来确定的。
通常取0.5m以上较为合理。
计算方法如下：汽蚀余量 = 净正吸入压力 - 安全余量四、实际案例分析下面以某船用柴油机污水泵为例进行汽蚀余量的计算分析。
某船用柴油机污水泵的工作条件为流量Q = 5m³/h，扬程H = 10m。
关于泵的汽蚀余量问题
在水泵介绍的里说必需汽蚀余量为1.45M。
是说这个泵的吸入口的压力要大于 1.45M水柱的压力，才不会发生汽蚀现象，这么理解对的，但这是在常温水的时候。
随着输送液体的温度增高气化压力也会增高，拿水来举例：泵的必须汽蚀余量（NPSHr）1.45米输送100°C的热水这时候泵的进口压力P1就得大于或者等于NPSHr+这个温度下水的气化压力（100°C水的汽化压力是10米）+0.5-1.0米（这是裕量）引起汽蚀的主要原因是进口的管道密封性，还有就是水温不要太高，必需汽蚀余量为 1.45M是在泵头有水的时候距水面 1.45米的高度也可以吸上来，前提是有底阀，所谓汽蚀就是液体因为压力降低至其对应温度的饱和蒸汽压力而导致液体汽化，而局部汽化的气泡移动到压力高的位置时变为液态而导致气泡湮灭，瞬间照成巨大的压力，对设备造成点蚀破坏。
汽蚀与压力和温度都有关系，水的温度越高饱和蒸汽压力就越高，就越容易发生汽蚀。
离心泵汽蚀基本关系式离心泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSH aNPSHa=NPSHrNPSHc——泵开始汽蚀NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵无汽蚀式中 NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
必需汽蚀余量：泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下，对叶轮等金属表面产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
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第四章泵
思考题：
1．泵如何分类？
2．离心泵的主要过流元件有哪些？功能是什么？
离心泵的主要部件有叶轮、转轴、吸人室、蜗壳、轴封箱和密封环等。
吸入室：吸人室位于叶轮进口前，它把液体从吸入管吸入叶轮。
要求液体流过吸人室的流动损失较小，液体流人叶轮时速度分布均匀。
叶轮：旋转叶轮吸入液体转换能量，使液体获得压力能和动能。
要求叶轮在流动损失最小的情况下使液体获得较多的能量。
蜗壳：蜗壳亦称压出室，位于叶轮之后，它把从叶轮流出的液体收集起来以便送人排出管。
由于流出叶轮的液体速度往往较大，为减少后面的管路损失，要求液体在蜗壳中减速增压，同时尽量减少流动损失。
3．离心泵的流量、扬程、功率（输入功率）、轴功率的定义是什么？
流量：泵在单位时间内输送出去的液体量。
扬程：这里将欧拉方程表示为旋转叶轮传递给单位重量液体的能量，亦称理论扬程。
功率：泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的轴功率。
4．灌泵的原因是什么？
若不灌泵，因泵内空气密度远小于液体，在一般离心泵的运行条件下，气体通过离心泵所得到的压升很小。
也就是叶轮入口处真空度很低，不足以吸进液池的液体
5．离心泵的欧拉方程是什么？
6．汽蚀的原因是什么？（或汽蚀的机理、现象是什么？）
液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高压、高频冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。
7．汽蚀的危害是什么？
1、汽蚀使过流部件被剥蚀破坏；
2、汽蚀使泵的性能下降；
3、汽蚀使泵产生噪音和振动；
4、汽蚀也是水力机械向高流速发展的巨大障碍。
8．判断汽蚀的判据是什么？
NPSHa > NPSHr泵不发生汽蚀
NPSHa = NPSHr泵开始发生汽蚀
NPSHa < NPSHr泵严重汽蚀
9．提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施有哪些？
1、提高离心泵本身抗汽蚀的性能：
a、提高离心泵的吸入口至叶轮叶片入口附近的结构设计；
b、采用前置诱导轮；
c、采用双吸式叶轮；
d、设计工况采用稍大的正冲角；
e、采用抗汽蚀的材料。
2、提高进液装置汽蚀余量的措施：
a、增加泵前储液罐中液面上的压力PA来提高NPSHa；
b、减小泵前吸上装置的安装高度坑Hg，可显著提高NPSHa；
c、将吸上装置改为倒灌装置，并增加倒灌装置的安装高度；
d、减小泵前管路上的流动损失△HA-S，亦可提高NPSHa.
10．提高离心泵进液装置抗汽蚀性能的措施有哪些？
11．离心泵调节中，改变泵的特性曲线的调节方法有哪些？
转速调节、切割叶轮外径调节、改变前置导叶叶片角度的调节、改变半开式叶轮叶片端部间隙的调节、泵的并联或串联调节。
12．离心泵调节中，改变装置的特性曲线的调节方法有哪些？
闸阀调节、液位调节、旁路分流调节。
13．启动泵之前的准备工作有哪些？启泵的顺序（或程序）实怎样的？
准备工作：启动前检查、充水、暖泵。
启泵的程序：灌泵、关闭出口阀、开泵、开出口阀。
14．泵流动相似的条件是什么？
两泵流动相似应具备几何相似和运动相似，而运动相似仅要求叶轮进口速度三角形相似。
15．什么是相似工况？
16．写出泵的相似定律、比例定律的表达式．它们有什么作用？
17．写出比转速公式．
18．比转速有什么作用？
19．写出切割定律表达式．它有什么作用？
为了扩大其工作范围，可采用切割叶轮外径的方法，使工作范围由一条线变成一个面。
20．什么是切割对应工况？
21．离心泵叶轮被切割后，其抗汽蚀性能是否变化？
22．两台离心泵若流动相似，则其抗汽蚀性能是否一样？原因是什么？
23．离心泵叶轮的出口安装角一般取多少？
24．按比转速是如何进行泵的分类的？
计算题：
1．掌握比转速的计算．
2．掌握叶轮切割后流量、扬程、功率、效率的变化计算（切割定律的应用）．
3．掌握汽蚀的判断计算（或汽蚀余量计算、最大吸上真空度计算）．
作业习题：
1．某化工厂需要三台水泵，其性能要求是：第一台qv1=50m3/h，H1=100m，第二台qv2=400m3/h，H2=40m，第三台qv3=800m3/h，H3=18m，均选用n=1450r/min的叶轮外径，试问叶轮交流电动机驱动，试问如何初选泵型？又若选出的第二台泵的扬程偏大，需要切割外径允许的最大切割量是多少？相应的流量、扬程和效率约降低多少？
解：
（1）
第一台qv1=50m3/h，H1=100m，
第二台qv2=400m3/h，H2=40m，
第三台qv3=800m3/h，H3=18m，
均选用n=1450r/min
那么，由得：
第一台，选用活塞泵，
第二台，选用离心泵，
第三台，选用轴流泵。
（2），那么由表4-3得：
叶轮外径允许的最大切割量为15%，即：
则，流量降低15%，扬程降低27．75%，效率降低1．5％。
2．某化工厂由储水池清水输送到高位水槽中，要求供水量为100m3/h。
储水池至泵的高度为2．5m，泵至高位水槽的高度为26m，其上装有带滤网的底阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐缩过渡接管1个，压水管长40m，其上装有止回阀1个，闸板阀1个，90°弯头2个，锥型渐扩过渡接管1个。
要求选用恰当的水泵。
解：
选定管道直径。