离心泵的汽蚀详细介绍
离心泵的汽蚀现象
H g
p0 p1
g
u12 2g
Hf01
பைடு நூலகம்
即使假设u1<<1，∑Hf 1-2≈0，P1 ≈0
则：
Hg
H` g max
P0
g
当 P1 = Pa=760mmHg 时
H
g
` m
ax
10.336米H2O
可见:离心泵的安装高度不是任意的，而是受流体输送温度、
管道特性、及流体性质的影响。
知识链接2：安装的其他注意事项
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
2、离心泵的允许需安装高度（允许吸上高度）
离心泵的允许吸上高度 又称为允许安
装高度, 是指泵的吸入口与吸入贮槽液面
间实际允许达到的最大垂直距离, 以 Hg 表 示。
p1, u1
在离心泵的吸液示意图中, 在贮槽液 面与泵入口处两截面间列柏努利方程式, 可得
Hg p0
（一）离心泵的汽蚀现象
3、预防措施
根据气蚀现象的定义, 易知泵内发生气蚀的临界条件是叶
轮入口附近最低压强等于液体的饱和蒸汽压,
为避免发生汽蚀，应该使p1>pv
即 p1 pv 0
g
p入口≥pv 。（1）pv↓
即 p入口↑ 或pv↓ T↓ 操作稳定
（2）p入口↑ Hg↓ ∑hf↓
根本措施：限制泵的安装高度
离心泵的安装与汽蚀现象
本节要点
知识目标:汽蚀现象; 能力目标:会计算安装高度;会处理汽 蚀现象.
复习提问
1.离心泵装置气缚现象产生的原因及处 理方法；
2.当外界温度达到什么时，液体会沸腾？ 当外界压力达到什么时，液体也会沸
离心泵气蚀的危害及防范措施
离心泵气蚀的危害及防范措施简介离心泵气蚀是指离心泵在工作过程中，因为液体中存在气体或低压区域，使得气体在液体中溶解度降低导致气体被析出，在叶轮中形成气泡，进而在离心力的作用下膨胀、破裂，最终破坏泵的正常工作状态。
离心泵气蚀的危害较大，不仅会导致设备损坏和停机维修，还会给整个系统带来负面影响。
危害毁坏设备当离心泵发生气蚀时，气泡会在叶轮中形成特定的运动方式，进而与叶轮产生撞击，导致叶轮表面出现空洞或划痕，严重时会出现爆裂现象。
气蚀还会使得泵的叶轮、轴承等关键部件出现磨损，缩短设备寿命。
减小泵的效率气蚀过程中，气泡不仅会对叶轮产生破坏，同时还会减小离心泵的效率。
因为气泡会随着液体流经叶轮，在进口处形成一定的涡流，使泵的吸入功不会转化为水的流动能量，从而导致泵的效率降低。
危及运行安全由于离心泵气蚀后，其扬程和流量都会下降，使得泵的运行点向靠近零流量的区域移动。
这会导致离心泵运行时，扬程大于系统阻力时产生回流，或者出现泵热、振动等异常现象，从而危及整个系统的运行安全。
防范措施改进液体进口管道对于含气液体进入泵的情况，我们需要采取改进液体进口管道的方法，以减少气体进入泵中的机会。
可采取以下措施：•改进进口管道形状：进口管道采取弯曲、分支或用多段柔性软管等，以消除液体在进口由于突然变化而形成的涡流和波动，减少气体的分离。
•增加就位式泡沫消声器：就位式泡沫消声器内部是以泡沫为其他，液体穿过泡沫，减少空气滞留，从而减少气体进入泵中的机会。
•对管道进行加热：在管道上设置加热器，使得液体温度上升，进而增加气体的溶解度。
采取适当措施降低进口的静态头进口处的静态头越高，气蚀的风险就越大。
铺设管道时需避免弯管，减小管径和长度，降低管道的阻力和静态压力，从而降低进口的静态头。
其他措施•采用合适的材料：使用更好的泵材料，如高强度不锈钢、钼等。
•降低转速：减少叶轮的转速，可以降低叶轮的压力和腐蚀速率，延长离心泵使用寿命。
•定期检修：定期检查并维修泵及其他设备，以保证其正常运行状态。
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象是指在泵运行过程中，由于流体在泵叶轮周围形成了负压区域，造成液体中的蒸汽产生泡沫和空化现象，从而影响离心泵的正常工作。
离心泵的汽蚀现象主要原因有以下几个方面：
1. 进口压力过低：当进口压力过低时，会导致负压区域扩大，形成空化现象，进而引起汽蚀。
这可能是由于系统进口管道设计不当、管道内有空气或气体混入，或者是由于液位下降等引起进口压力降低。
2. 流体速度过高：当液体进入离心泵时速度过高，会导致液体在叶轮周围产生过高的负压，形成空化现象，进而引起汽蚀。
这可能是由于泵的转速过高或泵的进口截面积过小。
3. 液体中含有气体或蒸汽：液体中含有气体或蒸汽会增大液体的蒸汽压力，使液体易产生汽蚀现象。
4. 泵的设计或制造缺陷：离心泵的叶轮或叶片设计不当，叶轮与泵壳之间的间隙过大，也会导致泵产生汽蚀现象。
离心泵汽蚀的危害包括：降低泵的工作效率、降低泵的扬程、增加能量消耗、增加振动和噪音，甚至会导致泵的损坏。
为了避免离心泵的汽蚀现象，可以采取以下措施：
1. 确保泵的进口压力不低于设计要求，避免进口压力过低。
2. 合理设计进口管道，确保管道内无气体或空气混入。
3. 控制泵的流量，避免流速过高。
4. 减少液体中的气体含量，通过适当的脱气措施。
5. 选择合适的泵型和合理的泵设计，避免泵的鼓风效应。
对于离心泵来说，汽蚀是一种常见的故障现象，需要注意泵设计、操作和维护，以避免或减少汽蚀的发生。
泵—离心泵的汽蚀现象
装高度 Hg 。即：
H g [H g ] (1 ~ 0.5) 2.7 (1 ~ 0.5) 1.7 ~ 2.2(m)
改善离心泵汽蚀性能的途径
目 录
1 改善离心泵汽蚀性能的途径
改善离心泵汽蚀性能的途径
提高离心泵抗汽蚀性能可以从两个方面进行考虑： 一方面合理设计泵的吸入装置及安装高度，使泵入口处具有足够大的汽蚀余量。 另一方面改进泵的结构参数或结构形式，使泵具有尽可能小的允许汽蚀余量。
分析：已知：流量：Q=468m3/h、 扬程：H=38.5m、允许吸上真空高度：[HS]=6m、 吸入管路损失：∑hs =2m。
解题：因为在样本中查得的流量和相关参数是在标准大气压，温度为293K，介质 为清水而侧得的，所以如果条件与上述条件相差很多，则必须进行修正。
（1）输送293K的清水时，泵的允许安装高度为：
这种气泡不断形成、生长和破裂、使材料受到破坏的过程，总称为汽蚀现象。
3. 汽蚀产生的原因和条件
① 从汽蚀现象发生的条件来看，主要时由于进入叶轮 吸入口液体的压头降低的太多。
② 真正的低压部位见图2-43中的K点所示。
③ 要控制叶轮入口附近低压区K点的压力，使 pk>pt ， 才不会出现汽蚀现象。
图2-43 液流低压部位
② 泵本身的汽蚀性能，通常用汽蚀余量△h表示，也可用NPSH 表示。所以，避免 汽蚀现象的方法是改变离心泵自身的结构。
2. 与泵的吸入装置情况有关
① 对同一台泵来说，在某种吸入装置条件下运行时会发生汽蚀，若改变吸入装置 条件，就可能不发生汽蚀，这说明泵在运转中是否发生汽蚀与泵的吸入装置情 况也有关系。
[H g ]
pa
g
pt
g
[h]
hAS
离心泵的气蚀现象及原因
离心泵的气蚀现象及原因离心泵的气蚀现象及原因（1）气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力，液体在离心力的作用下，使泵的入口处产生低于离心泵的气蚀现象及原因（1）气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力，液体在离心力的作用下，使泵的入口处产生低于大气压的真空度，当入口压力达到在该温度下的液体气化压力时，液体就开始汽化形成气泡。
这样，在运动的液体中形成的气泡随液体一起流动。
当气泡达到静压超过饱和蒸汽压区域时，气泡迅速溃灭。
周围的液体以高速向气泡中心运动，这就形成了高频的水锤作用，打击叶轮表面，并产生噪音和振动。
这种气泡的产生和破灭过程反复进行就对这一区域的叶轮表面产生破坏作用，使泵流量减少，扬程下降，效率降低等，这种现象叫气蚀现象。
（2）造成汽蚀的主要原因有：a.进口管路阻力过大或者管路过细；b.输送介质温度过高；c.流量过大，也就是说出口阀门开的太大；d.安装高度过高，影响泵的吸液量；e.选型问题，包括泵的选型，泵材质的选型等。
（3）离心泵的气缚：由于泵内气体的存在，离心泵的叶轮在高速旋转时，由于气体的密度小,其离心力不能产生足够的真空度，而无法将液体吸上来。
气缚是泵体内有空气，一般发生在泵启动的时候，主要表现在泵体内的空气没排净；而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力，和输送介质，工况有密切的关系．（4）气蚀余量：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。
单位用米标注，用（NPSH）r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。
离心泵吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）水泵气蚀余量有两个概念：其一是与安装方式有关，称有效的气蚀余量NPSHA，它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量，是可利用的气蚀余量，属于“用户参数”；其二是与泵结本身有关，称必需的气蚀余量NPSHR，它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值，是临界的气蚀余量，属于“厂方参数”。
离心泵的常见汽蚀现象和原因
离心泵的常见汽蚀现象和原因
离心泵的常见汽蚀现象有：
1. 吸入气泡：当泵的进口侧发生压力降低或过高挡齿扩展时，会导致液体中的气体析出，形成气泡。
这些气泡会在离心泵的叶轮中产生均匀的分布，从而降低泵的效率。
2. 涡旋汽蚀：当液体在进口侧发生过高速度变化时，会形成涡旋。
这些涡旋会增加液体的动能，降低液体的压力，从而导致汽蚀现象。
3. 液体蒸发：当液体流经离心泵时，由于压力降低，液体中的低沸点液体或液体中的溶解气体会蒸发。
这些蒸发的液体或气体会形成气泡，从而导致汽蚀现象。
4. 液体沸腾：当液体的温度超过其饱和温度时，液体中的气体会迅速蒸发并形成气泡。
这些气泡在叶轮中会瞬间崩溃，形成震荡振动，从而导致汽蚀现象。
汽蚀的原因主要有：
1. 泵入口压力过低：当泵入口的压力低于饱和汽压时，液体会部分蒸发从而形成气泡，导致汽蚀。
2. 泵出口压力过高：当离心泵的出口压力过高时，液体流速过快，造成液体动能增大，压力降低，从而引发汽蚀。
3. 进口管道设计不当：进口管道过长、过细，存在弯曲或阻塞等情况，会导致液体流速变化过快，形成涡旋，引发汽蚀。
4. 泵运行条件不稳定：如果泵运行条件频繁变化，如流量变化大，压力波动等，会导致液体的压力降低和涩蚀。
5. 液体本身的特性：液体中的溶解气体过多，低沸点液体成分过多，液体温度过高等都会增加汽蚀的风险。
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象介绍(一)、离心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)、离心泵的安装高度Hg1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=4.2 m。
离心泵的汽蚀与吸入特性
cs ( H s )max hr ( J / kg) 2 ( H s )max 允许 [ H s ] K ( m) K 0.3 ~ 0.5m 机械工业部规定 g 分析： c H s 影响因素 H s s gH g1 hA s 2 pA H s与 p A 大则好 cs H g1 hA S 有关 小则好 小 小 pa
1 ' c0 ' 2 ' 1 ' n' D1 ' 2 ( ) 1c0 21 nD1
ace a bd f b
2、汽蚀比转数 Q' n' D1 '3 根据相似定律 3 Q nD1 Q' Q 常数 3 3 n' D1 ' nD1 汽蚀相似 hr ' hr ＝ 常数 2 2 ( D1 ' n' ) ( D1n ) 两式合并消去 1 D n Q ( hr )
2 汽蚀对泵工作的影响
（1） 噪音和振动：气泡溃灭时液体冲击，泵内有“噼 噼”“啪啪”的声音，机组振动。
（2）对泵性能曲线影响。开始汽蚀时影响很小，发展到 一定程度时出现“断裂工况”，大量气泡堵塞流道。使之抽 空、断流。
（3）叶轮材料破坏：剥蚀与电化腐蚀作用，叶轮材料破 坏，成海绵状、沟槽、鱼鳞状，甚至冲穿。（汽油泵、液化 汽泵等）
( J / kg )
pa：当地大气压， a P
pa p s 铭牌上用m表示 H s g g 用H s 表示ha pa pv
( m)
2
ps
pa
Hs
2
cs ha Hs 2
cs pv ha 2
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟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；。
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀是指：在离心泵的叶片圆心处，由于叶片的转动，这个地方会产生负压，离心泵转的越快，这个地方的负压就越大，当然最大也就真空的压力值了。
就在这个负压地方，水很容易产生汽化，变成气体，成为气泡。
当这个气泡迅速到达叶轮的外径，这个时候气态水遇到很高的正压迅速液化，气泡迅速变小，进而留下空间，高压的液体以很高的速度进入这一空间，这就产生的冲击，当这个气泡在叶轮的壁面的时候，水就会对这个叶轮进行撞击，相对力量非常惊人，叶轮上会产生坑坑洼洼撞击痕迹，这就是汽蚀。
在日常的生产中泵的汽蚀现象是比较严重的，请看下图
为防止离心泵汽蚀现象的发生可采取以下措施：
1、降低水泵的安装高度；
2、用较大的吸水管，尽可能减少吸水管的长度，减少转弯，避免大小管串连联。
3、在泵运行中要定期用排气阀对叶轮进行排气。
火力发电厂离心泵的汽蚀现象及其防范措施
C电厂优化运行条件的实践
背景介绍
C电厂在运行过程中，发现离心泵存在汽蚀现象，影响了泵的性能和寿命。为了解决这一问题，C电 厂决定优化运行条件。
解决方案
为了解决汽蚀问题，A电厂采用了以下措施：更换新型泵，提高泵的抗汽蚀性能 ；加强泵的维护和检修，定期更换易损件；优化运行条件，降低汽蚀发生的可能 性。
B电厂离心泵抗汽蚀改造案例
改造背景
B电厂的离心泵由于汽蚀现象，导致泵的性能下降，维修成本增加。因此，B电厂决定对离心泵进行抗汽蚀改造。引进和吸收 先进的设计理念和技术成果，提高我国火力发电 厂离心泵的技术水平和可靠性。
加大对科研和人才的投入力度，培养一批具备创 新能力和实践经验的科研人员和技术骨干，为我 国火力发电厂的持续发展和提升提供强有力的人 才保障。
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优化措施
C电厂采用了以下措施：根据实际需求，合理调整离心泵的运行参数；加强水质管理和监督，减少水 中杂质对泵的影响；优化泵的安装和布局，降低汽蚀发生的可能性。
06
结论与展望
结论
汽蚀现象是火力发电厂离心泵运 行中常见的问题之一，对泵的性
能和安全性产生严重影响。
汽蚀现象的发生与泵的设计、制 造、安装、运行和维护等多个环 节有关，因此需要采取综合措施
监测泵入口压力
通过安装压力传感器，实时监测 泵入口的压力变化，判断汽蚀的
发生。
监测泵振动
汽蚀会导致泵体振动加剧，通过安 装振动传感器，可以及时发现汽蚀 迹象。
监测泵噪音
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
一、汽蚀发生的机 理及危害
二、汽蚀余量及判 别式
三、改善汽蚀特性 的措施
一 、汽蚀发生的机理及危害
一 、汽蚀发生的机理及危害
1.机理 液体气化
气体液化
汽蚀: 液体汽化、凝结、冲击、破坏过程
7
一 、汽蚀发生的机理及危害
1.机理 部件损坏（裂纹、穿孔等） 2.危害 性能下降（扬程 、效率↓）
pv
g
Hg
H AS
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa
伯努利方程代换以后：
NPSH aΒιβλιοθήκη pAgpv
g
Hg
H AS
实质：富余能头。只与吸 入装置的管路特性及液体 的汽化压力有关，与泵本 身结构无关
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa 2.必须汽蚀余量NPSHr
定义：泵入口法兰面处单位重
量液体到达叶轮内压力最低点
处静压能的降低值。
实质：必需能头。
NPSHr
1
C02 2g
2
w02 2g
只与泵吸入室和叶 轮进口处的几何形
状及流速大小有关
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa 2.必须汽蚀余量NPSHr 3.汽蚀判别式
NPSHa=NPSHr NPSHa>NPSHr NPSHa<NPSHr
三、改善汽蚀特性的措施
N P S Ha
pA g
pv g
Hg
H A S
抗汽蚀措施：NPSHa↑ ③ Hg↓：泵安装位置 ZS↓
吸液罐位置 ZA↑
④ ΔHA-S↓
化工原理离心泵的汽蚀现象
化工原理离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指在离心泵工作过程中，由于液体的压力降低，发生气体凝结，析出气泡，甚至产生水蒸汽，进而影响泵的正常运行。
汽蚀现象不仅会导致泵的效率下降，甚至还可能损坏泵的部件，对离心泵的正常运行造成重大影响。
汽蚀的原因可以归结为两个方面：液体压力降低和液体中的气体的析出。
首先，离心泵在工作过程中，由于液体的流体阻力和摩擦阻力，在泵的进口和出口处会产生一定程度的压力损失。
当液体通过泵的各个部件时，速度加快，压力降低，因此会导致液体的压力下降。
当液体的压力降低到饱和蒸汽压以下时，液体中的气体就会析出形成气泡。
随着液体继续通过泵的运动，这些气泡会被带到泵的出口处，进一步膨胀形成气隙，造成泵的性能下降。
其次，在液体中存在溶解的气体，在液体的温度升高、压力降低的情况下，这些气体会析出形成气泡。
这些气泡会在液体中聚集，随着液体通过离心泵的运动，气泡会随着离心力的作用，从液体中分离出来，形成空腔，进一步导致泵的性能下降。
汽蚀现象对离心泵的影响有以下几个方面：首先，汽蚀降低了泵的效率，使泵的扬程降低，流量减小，进而导致泵的性能下降。
因为当液体存在气蚀的时候，液体的密度会发生变化，密度减小会导致液体的质量不足，降低泵的扬程和流量。
其次，汽蚀还可能导致泵的振动增大，对泵的稳定性产生不利影响。
当气泡和空腔通过泵的转子时，会产生振动和冲击力，加速泵的磨损，导致泵的性能下降，甚至损坏泵的部件。
最后，汽蚀还会对泵的寿命产生影响。
当泵发生汽蚀时，会产生冲击力和振动，加速泵部件的磨损，进而影响泵的寿命。
为了避免汽蚀现象的发生，可以采取以下措施：首先，增加泵的进口压力。
可以通过在泵的进口处增加一个进口管道，将液体引导到泵的进口处，增加液体的进口压力，从而降低汽蚀的发生。
其次，增加液体的温度。
当液体的温度升高时，溶解在液体中的气体析出的可能性会减小，从而减少汽蚀的发生。
最后，可采用改进泵的结构设计，例如在泵的进口处增加一个气体分离器，可以将液体中的气体分离出来，减少气泡和空腔的形成，从而减少汽蚀的发生。
离心泵的气蚀
离心泵的气蚀姓名：***班级：07过控指导老师：***一．气蚀的概念离心泵是靠叶轮以一定的速度旋转而产生的离心力将液体介质输送出去的一种流体机械。
离心泵在工作时往往会产生一种特殊现象液体在泵内流动时,由于叶片的形状和液流在其突然改变方向等流动特点,在叶片附近的非工作面等处存在着某些局部低压区。
若处于低压区的流体压力降低到对应液体温度的饱和蒸汽压液体便开始汽化而产生气泡如果压力继降低气泡及其区域会逐渐增大和扩大与此同时一部分原来可能溶解在液体中的某些活波气体(如水中的氧等),也会由于压力降低而逸出重新成为气泡。
当以上这些气泡随液流进入泵内高压区时,它们受压又迅速凝缩甚至破碎消失。
在气泡消失的瞬间,气泡周围的液体迅速进入气泡凝失产生的空穴,并伴有局部的高温高压水击现象。
流体中气泡的产生、扩大、溃灭的过程中伴随着复杂的物理化学现象,表现出噪声、振动,并伴有流量、扬程和效率的降低,致使水泵的性能下降,同时过流部件也会遭到破损,甚至不能工作。
以上现象统称为气蚀。
二．气蚀的后果和影响当气泡不太多、汽蚀不严重时,它对泵的运行还不至于产生明显的影响。
但是当气泡大量产生、气蚀持续发展时,就会产生严重的后果和危害。
这主要表现在以下几个方面：①泵的性能突然下降。
泵发生气蚀时,使流体介质连续性受到破坏，泵的扬程、流量、效率( H~Q 曲线、N～Q 曲线) 都会急剧下降,导致泵不能连续正常工作。
(1)H-Q曲线表示泵的压头与流量的关系。
离心泵的压头普遍是随流量的增大而下降(在流量极小时可能有例外)。
(2)N-Q曲线表示泵的轴功率与流量的关系。
离心泵的轴功率随流量的增大而上升,流量为零时轴功率最小。
所以离心泵起动时,应关闭泵的出口阀门,使起动电流减少,以保护电机。
②泵产生振动和噪音。
气泡溃灭时,产生强烈的水击，因流体质点间相互冲击和对流道壁面的强烈冲击会产生宽频带的噪声,甚至能听到“劈劈啪啪”的爆炸声，并引起泵的振动,造成泵不能正常工作。
离心泵的汽蚀详细介绍
Q～Q’泵 出口流量
Q2 Q1 Q
Q’ Q
特点：操作简便、经济性很差，减 小主管的流量反而使泵的流量和轴 功率增加。
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法
3.变速调节法
改变泵的转速，实际改变了离心泵的特性曲线。
转速增加，特性曲线向上平移，流量增大； 转速降低，特性曲线向下平移，流量减小。 流量、压头、功率的变化为：
第六节 离心泵的管理
所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线（H～Q曲线） 与管路特性曲线的交点，即在H～Q坐标上，分别描点作出 两曲线的交点M点。
一、离心泵工况调节的方法 1.节流调节法 2.回流调节法 3.变速调节法 4.气蚀调节法
Q
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法 1.节流调节法
１．避免发生气蚀的措施 １）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）； ２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）； ３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）； ４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。 ２．提高泵抗蚀性能的措施 １）改进叶轮入口处形状（加大进口直径、加大叶片进口边的宽度、增 大叶轮前盖板转弯处的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮）； ２）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）； ３）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。
三、气蚀特性曲线
H
不同的吸高Zs（Zs3 >Zs3 > Zs3） 吸高Zs越大，有效气蚀余量Δha越小， 断裂工况向小流量的方向移动泵，不发
生气蚀的流量范围越小。
Zs3
Zs2
Zs1
H
Δhr
} ΔhaΔ3 ha2 Δha1
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵汽蚀原因及处理方法一、什么是离心泵汽蚀离心泵是一种常用的水泵类型，它通过离心力将液体从低压区域抽到高压区域。
然而，当泵入口的压力低于液体的蒸汽压力时，液体中的气体会被释放出来，形成气泡。
这种现象被称为离心泵汽蚀。
离心泵汽蚀会导致泵的性能下降，甚至造成设备损坏。
因此，了解离心泵汽蚀的原因及处理方法，对于保证泵的正常运行至关重要。
二、离心泵汽蚀的原因离心泵汽蚀的原因可以归结为以下几点：1. 进口压力过低当离心泵的进口压力低于液体的蒸汽压力时，液体会发生汽化，形成气泡。
进口压力过低的原因可能是管道设计不合理、进口阻塞、进口管道泄漏等。
2. 泵转速过高离心泵的转速过高会增加液体的离心力，从而降低液体的压力。
当转速过高时，进口压力可能低于液体的蒸汽压力，导致汽蚀现象发生。
3. 液体温度过高液体温度过高会增加液体的蒸汽压力，从而降低了液体的压力。
如果液体温度超过了离心泵的设计范围，就容易引发汽蚀现象。
4. 泵入口管道存在漏气现象泵入口管道存在漏气现象时，空气会进入液体中，形成气泡。
这些气泡在泵的高压区域会迅速坍塌，产生冲击波，加剧了汽蚀的程度。
三、离心泵汽蚀的处理方法针对离心泵汽蚀问题，可以采取以下处理方法：1. 检查进口管道检查进口管道是否设计合理，尽量减小管道的阻力。
同时，确保进口管道没有泄漏现象，以防止空气进入液体中。
2. 降低泵转速适当降低泵的转速可以减小液体的离心力，提高进口压力，从而避免汽蚀现象的发生。
但是需要注意，降低转速过低可能会影响泵的工作效率。
3. 控制液体温度控制液体温度在离心泵的设计范围内，避免液体温度过高导致液体蒸汽压力降低。
可以采取降温措施，如增加冷却水的流量或使用冷却器等。
4. 安装气液分离器安装气液分离器可以有效地将液体中的气泡分离出来，减少汽蚀现象的发生。
气液分离器的原理是通过改变液体流动方向，使气泡上浮并排出系统。
5. 使用抗汽蚀材料在设计和选型时，选择抗汽蚀性能良好的材料，如不锈钢、耐蚀合金等。
离心泵的汽蚀现象与安装高度
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΄s
2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
将Hs1值代入式中求得安装高度
Hg=Hs1－Hf0-1=0.78－1.5=－0.72m
Hg为负值，表示泵应安装在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
1
离心泵的汽蚀现象与安装高度
离心泵的汽蚀现象与安装高度
一、离心泵的汽蚀现象
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。
(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=5.7m
Hf0-1=1.5m
u12/2g≈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=4.2 m。
(2)输送80℃水时泵的安装高度
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。
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。
离心泵汽蚀现象
离心泵汽蚀现象
离心泵汽蚀现象是指在离心泵运行过程中，因为液体中含有气体或蒸汽，液体在进入泵的高压区域时发生汽化，造成泵的流量减小、振动加剧、噪音增大、温度升高等现象，甚至会导致泵的损坏。
离心泵汽蚀现象的原因主要有以下两点：
1.液体中气体或蒸汽的含量过高，导致在泵入口形成气液两相混合状态，而高速旋转的叶轮会将气液两相混合物推到高压区域，压力下降，液
体中的气泡膨胀，进一步加剧汽蚀现象；
2.泵引入液体的进口通道设计不合理，搅拌力过小，液体中气体或蒸
汽无法被顺利排出，增加进口处的压力损失，促进了汽蚀的发生。
为避免离心泵汽蚀现象的发生，可以采取以下措施：
1.提高液体压力或温度，使气体或蒸汽重新溶解到液体中；
2.在泵的进口处设置气体分离器或过滤器，将液体中的气体或杂质分
离出来；
3.优化泵的进口通道设计，增加搅拌力，排出液体中的气体或蒸汽，
降低进口处的压力损失；
4.选择适当的泵型号和材料，确保其耐蚀性和抗腐蚀性，减少泵的磨
损和腐蚀。
以上措施可以有效避免离心泵汽蚀现象的发生，确保泵的正常运行和
使用寿命。
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Q=Q1=Q2 H=H1+H2
注意：H提高后，末级的泵的密封和强度。心泵的管理
二、离心泵串、并联工作
2.并联工作
H
K
压头相同 H=H1=H2 流量叠加 Q=Q1+Q2
L
H
HH’’12
Q1
Q2Q’1
Q Q’2
Q
两泵单独工作时： Q’1+Q’2=Q’>Q H’1< H H’2< H
１．避免发生气蚀的措施 １）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）； ２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）； ３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）； ４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。
２．提高泵抗蚀性能的措施 １）改进叶轮入口处形状（加大进口直径、加大叶片进口边的宽度、增
H
H
cavitation
当有效气蚀Δha降到低于必需气蚀余 量Δhr时，产生噪音、振动、压头明 显降低，称不稳定气蚀区。
当有效气蚀Δha进一步降低，噪音和 振动并不强烈，压头和流量脉动消 失，特性曲线呈一条下垂线，称 “断裂工况”，也称“稳定气蚀”。
Δhr
Δha Q
第五节 离心泵的汽蚀 cavitation
一、离心泵工况调节的方法 1.节流调节法 2.回流调节法 3.变速调节法 4.气蚀调节法
Q
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法 1.节流调节法
改变出口阀的开度， 实际改变了管路特性曲线。
阀门关小，管路阻力增大， 管路特性曲线上移，工作点 由M→M'点，流量减小。
特点： 操作简便、不经济性、 阻力损失大，流量小工作时液体 易发热。 不宜采用调节吸入阀，因会使吸 入压力降低，产生气蚀。
大叶轮前盖板转弯处的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮）； ２）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）； ３）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。
第六节 离心泵的管理
所谓离心泵的工作点是指离心泵的性能曲线（H～Q曲线） 与管路特性曲线的交点，即在H～Q坐标上，分别描点作出 两曲线的交点M点。
必需气蚀余量Δhr很难用理论准确求得，均用试验确定。等于试验中 的临界气蚀余量Δhc 加上0.3m。（ Δhr＝ Δhc+ 0.3m） 必需气蚀余量Δhr取决于泵的结构型式和流量。
必需气蚀余量Δhr和允许吸上真空高度Ｈｓ均由试验得出，均来表示 泵的吸入性能好坏。
第五节 离心泵的汽蚀
三、气蚀特性曲线
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法 2.回流调节法
H
R2新增旁通管路的 特性 （全关）
Q2
R特’性2新（增全旁开通）管路的R1旁通阀全关
时管路特性
M
R旁通阀全开
时管路特性
M’
打开旁通阀并调节其开度， 实际改变了管路特性曲线。
打开旁通阀，管路阻力减小，
Q1
管路特性曲线变平，工作点由 M→M’点，泵流量增大，主管
三、气蚀特性曲线
H
不同的吸高Zs（Zs3 >Zs3 > Zs3） 吸高Zs越大，有效气蚀余量Δha越小， 断裂工况向小流量的方向移动泵，不发
生气蚀的流量范围越小。
Zs3
Zs2
Zs1
H
Δhr
} ΔhaΔ3 ha2 Δha1
有效气蚀余量Δha
Q
第五节 离心泵的汽蚀 cavitation
四、防止气蚀的措施
注意：两台泵的特性不同，并 联工作时，工作点回在压头大 的泵上（KL）段，使压头小 的泵产生倒灌，在零流量下运 转而发热。
二、离心泵串、并联工作选择
实际情况多数属于单泵工作，只是流量达不到指定要求，因此，若 以增大流量为目的，则泵的串，并联的选择取决于管路特性曲线。
③
1）对管路特性曲线①而言，
Q1并=Q1串，并、串联相同。
Qn Q n
H
n
2
H n
P
n
3
P n
特点：装置复杂（变频交流电机）、流量变化大 时，能保持在高效率区工作，经济性好。
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法
4.气蚀调节法
冷凝器
H
锅炉给水泵
R
A1 A3 A2
流注高度减小
Q
改变泵进口的液柱高度，使 泵在稳定气蚀状况下工作 （A点）。
凝水水位降低，即泵的流注 吸高减小，有效气蚀余量减 小，断裂工况线向小流量方 向移动，工况点变化方向为 A1→A2→A3。
特点：很方便的实现自动调节，经 济性好。工况变化会短时间通过不 稳定气蚀区，需采用抗蚀性好的材 料制作叶轮。
第六节 离心泵的管理
二、离心泵串、并联工作 1.串联工作
H
R A
H
流量相同 压头叠加
① ②
2）对管路特性曲线②而言， Q2并＞Q2串，采用并联。（低阻管路）
3）对管路特性曲线③而言， Q3并＜Q3串， 采用串联。（高阻管路）
第六节 离心泵的管理
三、离心泵的叶轮切割
切割定律
Q D2' Q D2
H
R
H’
P
P’
D2
PA
D’2
PB
H
D2' D2
2
H
P
D2' D2
3
P
特性曲线上下平移， 参数变化如切割定律。 叶轮切割有要求：表3-3 P80
第五节 离心泵的汽蚀
一、气蚀现象及危害
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。
第五节 离心泵的汽蚀
泵的流量大于设计流量时，压 一、气蚀现象及危害
力最低的部位在此。
泵的流量小于设计流量时，压 力最低的部位在此。
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，部件产生 麻点、蜂窝状的破坏现象。
流量变小，旁通管有液流。
Q’
｝ 旁通管流量0～Q2
主管流量Q～Q1
Q～Q’泵 出口流量
Q2 Q1 Q
Q’ Q
特点：操作简便、经济性很差，减 小主管的流量反而使泵的流量和轴 功率增加。
第六节 离心泵的管理
一、离心泵工况调节的方法
3.变速调节法
改变泵的转速，实际改变了离心泵的特性曲线。
转速增加，特性曲线向上平移，流量增大； 转速降低，特性曲线向下平移，流量减小。 流量、压头、功率的变化为：
第五节 离心泵的汽蚀
一、气蚀现象及危害
4
第五节 离心泵的汽蚀 cavitation
二、气蚀余量Δh
又称NPSH 静正吸上 水头（Net Positive Suction Head）
指泵的入口处的液体具有的压头与液体汽化 时的压头(饱和蒸汽压头pv /ρg）之差。
有效气蚀余量Δha ……泵工作时，实际具有的气蚀余量。 必需气蚀余量Δhr ……为避免气蚀所必需的气蚀余量。