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离心泵的汽蚀与气缚一、离心泵的气蚀现象由离心泵的原理可知，在离心泵叶轮中心（叶片入口）附近形成低压区，这一压强与泵的吸上真空度密切相关。当贮液池上方压强一定时,若泵吸入口附近压强越低，则吸上高度就越高。但是吸入口的低压是有限制的，这是因为当叶片入口附近的最低压强等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在该处气化并产生气泡，它随同液体从低压区流向高压区，气泡在高压作用下迅速凝结或破裂，此时周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，在冲击点处产生几万的压强，冲击频率可高达几万次之多，由于冲击作用使泵体震动并产生噪音，且叶轮局部处在巨大冲击力的反复作用下，使材料表面疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，使泵壳或叶轮受到破坏。这种现象称为气蚀现象。气蚀发生时,由于产生大量的气泡，占据液体流到的部分空间，导致泵的流量、压头及效率下降。气蚀严重时,泵则不能正常操作。因此为了使离心泵能正常运转，应避免产生汽蚀现象。二、离心泵的气缚现象离心泵启动时,若泵内存有空气,由于空气密度很低,旋转后产生的离心力小,因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内,虽启动离心泵也不能输送液体。此种现象称为气缚,表示离心泵无自吸能力,所以在启动前必须向壳内灌满液体,防止气缚现象产生。三、气蚀与气缚现象的区别二者的根本区别在于气蚀现象的发生与泵体的安装高度有关,而气缚现象与泵启动前是否灌泵有关。防治与消除两种现象的方法也是截然不同的。气蚀与气缚现象对离心泵的危害程度也不同,气蚀现象对泵体的危害远比气缚现象对泵体的危害大,且预防的方法比较复杂。气缚现象对泵体的危害是单次操作造成的，可以及时纠正错误,恢复泵的正常运行。而气蚀现象对泵体的危害在泵体一经安装完成后若安装位置不当将一直存在影响泵的正常运行,造成振动偏大的实际情况。消除气蚀现象的工作比较繁琐，需要经过一系列的科学演算得出结论并重新安装泵体基础高度才能使离心泵正常运行。四、汽蚀现象发生的主要原因1、离心泵的安装高度太高如果离心泵的实际安装高度大于允许安装高度，会引起气蚀。安装商度是输入液面和泵入口之间的高度差，输入液面下降或泵的位置升高都会使安装高度增大，输入液面下降是容易被忽视的情况。2、液体蒸汽压过高被输送流体的温度太高时，饱和蒸汽压过高，使允许安装高度降低。在输送的过程中。可能由于操作影响或管道保温等原因使输送介质的温度升高，从而发生气蚀。3、液体密度增大当更换输送介质时，例如由原来输送清水改为输送25％氯化钙溶液，液体密度增大，会使允许安装高度降低。离心泵出厂时的性能一般是在一个大气压下用20℃的清水作为输送介质测试的，若实际输送介质的性质和清水相差较远时，不能忽略其影响。4、离心泵的气蚀余量过大离心泵的气蚀余量增大会使安装高度减小。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”，一般由泵制造厂通过气蚀实验测定，并作为离心泵的性能列于泵产品样本中，用△h表示。5、吸入管路的阻力或压头损失太高在设计管路时，尽量减少入口阻力，加粗管径、减少管件、防止入口节流等方法都可以使压头损失降低，增大安装高度。在输送流体时，若管路被堵塞或阀门卡死都会使阻力加大，降低安装高度。五、汽蚀实例分析实例一：某公司有两台输送工程水离心泵，运转一年后，发现泵体渗水，打开后泵壳后发现有类似蜂窝状沟壑，有人说是气蚀所致，但有人认为根本没有符合产生气蚀的条件，泵内不会产生气泡，因为输入液位要比泵位置高得多，百思不解是什么能导致这种情况发生。首先，从“输入液位要比泵位置高得多”是不能得出“不会气蚀”的结论的。分析是否发生气蚀还要看离心泵的安装高度、气蚀余量、液体的温度、密度和管路的状况，计算出该泵的允许安装高度。这种情况下泵的允许安装高度应该是负值，即泵的位置要低于输入液面。如果泵的实际安装高度大于泵的允许安装高度，尽管实际安装高度是负值，但还是会引起气蚀。也有可能是泵壳的质量不好，或者是输送的液体的腐蚀造成的。实例二：某制药厂建成投产半年左右后，发现金厂生产用水不够用，导致全厂停车。针对此情况，检查分析了厂内设备，发现江边水泵房中的4台水泵受到了不同程度的气蚀，最严重的一台是主泵，其叶轮前后盖板被击穿100多个孔，最大的孔的面积达到了5cm2，另外3台备用泵的叶轮上被击穿的孔不多，但是被剥蚀的很严重。显然生产用水不够用是泵已经被气蚀损失而造成的。为什么仅半年时间这些泵就被损坏到如此严重的程度呢？首先分析发现那一年长江水位特别低，泵的实际安装高度超过了允许安装高度，这是造成泵气蚀的主要原因，在安装泵时，没有考虑长江的历年最低水位；其次，在这么短的时间内，主泵损坏的严重程度表明还另有原因，继续检查后发现主泵的入口管内一砖着一个施。1：用的塑料桶，造成泵的进口阻力太大，使得泵住刚开始使用时，当时水位还没有降低到最低水位，就很容易发生气蚀，而操作人员一直没有发现，只是增加泵来增加流量，而此后长江水位的降低，也就造成其他备用泵发生了气蚀现象；再经过机械专家对叶轮材料的分析后又发现：叶轮所用的材料也不符合要求。以上种种原因综合作用，使泵在短时间内严重破坏。实例三：某真空塔操作，塔顶回流泵在运转过程中发生气蚀。回流槽在6米平台，泵的气蚀余量为2.5m，中间有l0m左右的管线和两个阀门。从设计计算的角度看，不应该会发生气蚀的，但现场出现了这种问题，问题出在什么地方?按设计要求只要管路有效气蚀余量大于泵的必需气蚀余量l～1.5m，泵就不会发生气蚀。但是，泵的必需气蚀余量和流量有关，泵厂商提供的数据为额定流量下的必需气蚀余量，如果流量增大，必需气蚀余量也随之加大，因此需要根据实际运行情况，从性能曲线中查得实际工况下泵的必需气蚀余量是否增大。另外泵入口段的阻力也要根据实际工况进行计算。以求出准确的有效气蚀余量。由此来核实是否可能产生气蚀。可以先看一下泵入口压力是否足够：泵入口温度是否过高：泵的转速是否过高：发生气蚀时泵的工况与泵特性曲线所允许的工况是否有偏差。如果经核算确实不会产生气蚀，入口管路或阀门堵塞会造成入口阻力增加，而使有效气蚀余量降低，从而可能产生气蚀。