水泵汽蚀原因分析及其防护措施

水泵汽蚀原因分析及其防护措施

水泵汽蚀产生的原因

液体在泵内流动时，若局部压力低于一定值，液体内的杂质、微小固体颗粒或液体与固体接触面的缝中存在的气泡或汽核，会迅速生成人眼可见的气泡或汽泡，为简化起见，把汽、气核统称为气核。气泡流称为空泡。

气核进入低压区生成为空泡，空泡随液流到达压力较高区域时，受到周围液体的压缩，并经过反弹膨胀，直到最后破灭,破灭对水泵产生的危害,称为汽蚀。

1.进入流道尺寸设计不合理。如解台站进水流道为开敞式半圆形后壁,因喇叭管后壁距偏大,进水流道宽度偏小,进水流道内水流表面流态紊乱,形成涡流和回流,造成水力损失增加,把大量的气体带入泵体,加剧了水泵的汽蚀。

2.喇叭管悬高大，低水位运行。解台抽水站设计流道底板高程22.5米,叶轮中心高24.02米,喇叭管悬高1.0米,设计下游最低抽水位25.5米，叶轮中心临界淹没水深为1.5米,因急需用水及拦污栅杂物阻水,造成长期低水位运行,增加了泵体的汽蚀。

3.解台抽水站选用了36ZLB——100型轴流泵配用JSL14—10立式异步电动机,设计扬程5.5米,净扬程5米，根据运行资料,有时达5.5米以上,这样水泵的设计扬程满足不了实际运行要求，水泵在偏离设计工况下运行,加大了流液进口冲角,使叶片背面产生旋涡发生汽蚀。

防止水泵发生汽蚀的措施

欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr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．泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

6．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。

水泵汽蚀现象的常见的几个原因

水泵的汽蚀是由水的汽化引起的，所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系，在一定压力下，温度升高到一定数值时，水才开始汽化；假如在一定温度下，压力降低到一定数值时，水同样也会汽化，把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。

水泵的汽蚀是由水的汽化引起的，所谓汽化就是水由液态转化为汽态的过程。水的汽化与温度和压力有一定的关系，在一定压力下，温度升高到一定数值时，水才开始汽化；假如在一定温度下，压力降低到一定数值时，水同样也会汽化，把这个压力称为水在该温度下的汽化压力。假如在活动过程，某一局部地区的压力即是或低于与水温相对应的汽化压力时，水就在该处发生汽化。汽化发生后，就会形成很多蒸汽与气体混合的小汽泡。当汽泡随同水流从低压区流向高压区时，汽泡在高压的作用下破裂，高压水以极高的速度流向这些原汽泡据有的空间，形成一个冲击力。金属表面在水击压力作用下，形成疲惫而遭到严峻破坏。因此我们把汽泡的形成、发展和破裂以致材料受到破坏的全部过程，称为汽蚀现象。

水泵振动原因分析导致机组和泵房建筑物产生振动的原因较多，有些因素之间既有联系又相互作用，概括起来主要有以下四个方面的原因。

1、电气方面

电机是机组的主要设备，电机内部磁力不平衡和其它电气系统的失调，常引起振动和噪音。如异步电念头在运行中，由定转子齿谐波磁通相互作用而产生的定转子间径向交变磁拉力，或大型同步电机在运行中，定转子磁力中央不一致或各个方向上气隙差超过答应偏差值等，都可能引起电机周期性振动并发出噪音。

2、机械方面

电机和水泵滚动部件质量不平衡、粗制滥造、安装质量不良、机组轴线分歧错误称、摆度超过答应值，零部件的机械强度和刚度较差、轴承和密封部件磨损破坏，以及水泵临界转速泛起与机组固有频率一直引起的共振等，都会产生强烈的振动和噪音。

3、水力方面

水泵入口流速和压力分布不平均，泵进出口工作液体的压力脉动、液体绕流、偏流和脱流，非定额工况以及各种原因引起的水泵汽蚀等，都是常见的引起泵机组振动的原因。水泵启动和停机、阀门启闭、工况改变以及事故紧急停机等动态过度过程造成的输水管道内压力急剧变化和水锤作用等，也经常导致泵房和机组产生振动。

4、水工及其它方面

机组进水流道设计不公道或与机组不配套、水泵沉没深度不当，以及机组启动和停机顺序不公道等，都会使进水前提恶化，产生漩涡，诱发汽蚀或加重机组及泵房振动。采用破坏虹吸真空断流的机组在启动时，若驼峰段空气挟带难题，形成虹吸时间过长；拍门断流的机组拍门设计不公道，时开时闭，不断撞击拍门座；支撑水泵和电机的基础发生不平均沉陷或基础的刚性较差等原因，也都会导致机组发生振动。

水泵的汽蚀现象及其产生原因

在应用过程中，水泵常会出现汽蚀现象，那么产生这种现象的原因是什么呢?

1、汽蚀

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。

2、汽蚀溃灭

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。

3、产生汽蚀的原因及危害

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。

4、汽蚀过程

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。