带你快速了解汽蚀现象

2020/07/27

水泵新品

宾泰克水泵

意大利

汽蚀，也叫“气蚀”。

由水泵的汽蚀余量与系统所能提供的最低压力不匹配，造成水泵损害的现象。

当流道局部压力下降至临界压力时，液体中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。

汽蚀状态下水泵的性能曲线会快速衰减，除了叶轮寿命受影响之外，水泵也无法像预期一样提供流量和扬程。

如何形成的？

主要发生在叶轮外缘叶片及盖板，涡壳或导轮处，不会发生在叶片进口处。

当离心泵安装高度提高时，将导致泵内压力降低，泵内压力最低点通常位于叶轮叶片进口稍后的一点附近。

当此处压力降至被输送液体此时温度下的饱和蒸气压时，将发生沸腾，所生成的蒸汽泡在随液体从入口向外周流动中，又因压力迅速增大而急剧冷凝。

会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心，产生频率很高、瞬时压力很大的冲击。

如上系统图所示，环境大气压为10m，水泵入口中心线高于液面7m，吸入口管路和弯头等组件会产生2m水压降，这样可以计算P0点的绝对压力：10-7-2=1m，而水泵自身会有一个汽蚀余量曲线，如下图：

可从图中看到，这台水泵流量在22m³/h的时候，汽蚀余量（NPSH）为2m，这个汽蚀余量的含义是水泵吸入口最低的绝对压力要求至少为2m，水在进入泵体内部持续压降。

当含有气泡的水接触到叶轮表面被瞬间增压时，由于压力上升，气泡破灭，周边的水会快速地填充气泡的空间，造成叶轮表面撞击，从而损伤叶轮。

影响汽蚀的因素

1、 水泵自身的汽蚀余量（NPSH）：汽蚀余量是一个动态值，每台水泵的汽蚀余量都不尽相同，并且在一台水泵下的不同流量点，汽蚀余量也不一样，流量越小，汽蚀余量越低，流量越大，汽蚀余量越高。

2、 环境大气压：平原地区的环境大气压约为10m，一些高海拔城市的大气压通常会有所下降，例如昆明的海拔高度大约为1800m，环境大气压约为8m。

3、 泵和水面的安装高度差：常规的安装建议是泵低于水面，部分特殊场所下，泵需要高于水面安装，这里的安装高度差是以泵高减去水面高，所以如果是泵高于液面1m时，高度差为-1m。

4、 水泵吸入口的压降：压降源自于管路内壁摩擦水阻，弯头阀门等局部水阻，这个水阻与管径、流量相关。

5、 饱和蒸汽压：与水温相关，水温越高则饱和蒸汽压越高，例如20℃水的饱和蒸汽压约为0m，意味着绝对压力值降为0m时会发生汽化，而90℃水的饱和蒸汽压为7m，意味着绝对压力值降为7m时会发生汽化。

如何解决

1、降低水泵安装高度。

2、为水泵安装前置泵。

3、为水泵加装诱导轮。

4、在入口压力不足的情况下，降低其出口流量。

5、加装再循环系统。

6、改善流道，采用抗汽蚀性能更好的叶轮。

如何避免

1、安装水泵时应注意水泵的高度。泵的安装高度越高，入口压力就越低，因此，合理布置泵的安装高度可以避免产生汽蚀。

2、尽量采用双吸叶轮，以减少经过叶轮的流速，从而减小泵的汽蚀余量。

3、输送密度越大的液体时泵的吸上高度就越小，当用已安装好的输送密度较小液体的泵改送密度较大的液体时，泵就可能产生汽蚀。

4、输送液体的易挥发性在相同的温度下较易挥发的液体其饱和蒸汽压较高，因此，输送易挥发液体时的泵容易产生汽蚀。

5、采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件；降低泵的转速。

“气蚀”表述的是气体（气泡）消失所对叶片产生的侵蚀损害。

而水泵专业更喜欢用“汽蚀”来描述，这是因为我们所看到的并不仅仅是侵蚀损害的时刻，也看到了损害叶轮的气体（气泡）是来自于水的汽化。

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