离心泵汽蚀形成的原因及危害

汽蚀就是当离心泵的实际的入口吸程大于设定的吸程的时候，部分水因为受到低压作用会出现气化现象。当水到高压的时候，混在液体中的部分气体，迅速液化，产生空间，水会高速打到旋转的叶轮上，叶轮就会出现破损，这就是汽蚀。如果可以降低离心泵的安装高度，能有效避免汽蚀。
　　
　　1、离心泵内汽蚀的过程
　　
　　离心泵运转时，流道里液体的速度和压力都是变化的，当流道中局部区域（通常是叶轮进口边稍后的某处）液体的绝对压力降低到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处发生汽化，形成许多汽泡。汽泡随液体向前流动至压力大于汽化压力的区域时，汽泡内外产生压差，汽泡急剧地缩小以至凝结，凝结过程中，液体质点高速填充空穴，液体质点就像无数小弹头一样，连续打击在金属表面上，在压力很高（局部压力高达50MPa），频率很高的连续打击下，金属表面逐渐因疲劳而破坏。另外，在所产生的汽泡中还夹杂一些活泼的气体（氧），借助汽泡凝结时所放出的热量（局部温度高达200~300℃）对金属起化学腐蚀作用。在这种机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用下，使离心泵过流部件受到破坏的过程就是汽蚀过程。
　　
　　2、离心泵产生汽蚀的危害
　　
　　（1）产生振动和噪声
　　
　　离心泵汽蚀时，汽泡在高压区内连续不断发生突然溃灭，并伴随着强烈的水击，这时会产生频率为600~25000Hz的噪音，泵内可听到劈劈、啪啪的爆炸声，同时机组产生振动，机组的振动又将促使更多的空泡发生溃灭，两者相互激励，当频率接近于装置的固有频率时，机组将发生强烈的共振，称为汽蚀共振，这时，机组不应工作。
　　
　　（2）过流部件的汽蚀破坏
　　
　　离心泵长时间在汽蚀条件下工作时，在连续强烈的高频（600~25000Hz）冲击下（压力达50MPa），金属表面出现麻点，严重时金属晶粒松动并脱落，呈现出蜂窝状、海绵状、沟槽状、鱼鳞状甚至穿孔、断裂。
　　
　　实践证明，汽蚀破坏的部位，正是汽泡消失之处，所以常常在叶轮出口和压水室进口部位发现破坏痕迹。轴流泵和斜流泵，通常在叶片背面和外周出现破坏（叶片与叶轮室接触的地方，即间隙汽蚀）。
　　
　　（3）性能下降
　　
　　离心泵刚发生汽蚀时，对泵性能影响不大，待汽蚀发展到一定程度，由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏，大量的汽泡堵塞流道，泵的流量、扬程、效率、轴功率曲线就会显著下降。低比转数泵的特性急速下降；高比转数泵的特性下降较为缓慢，只是到了某一个流量后，性能才急剧下降；轴流泵无显著下降阶段,多级泵汽蚀只限于第一级，因而性能下降较单级泵为小
　　
　　减少离心泵汽蚀的措施：
　　
　　1、提高离心泵本身的抗汽蚀性能
　　
　　（1）增大叶轮进口直径
　　
　　（2）增大叶轮叶片进口宽度
　　
　　（3）增大叶轮盖板进口部分曲率半径
　　
　　（4）叶片进口边适当向吸入方向延伸
　　
　　（5）增大叶片进口角
　　
　　（6）尽量使叶片进口厚度薄
　　
　　（7）增加叶片的光洁度
　　
　　2、防止发生汽蚀的措施
　　
　　（1）减少几何吸上高度Hg(或增加几何倒灌高度)。
　　
　　（2）减少吸入损失hc(可增大管径、减少管路长度、弯头等)。
　　
　　（3）选泵时，注意泵最大流量的汽蚀余量，应使装置的汽蚀余量大于泵的汽蚀余量。
　　
　　（4）在同样的转速和流量下，采用双吸泵（减小进口流速）。
　　
　　（5）泵汽蚀时，把流量调小或降速运行。
　　
　　（6）离心泵吸水池对泵汽蚀有重要影响。
　　
　　（7）对于在苛刻条件下运行，为避免汽蚀破坏，离心泵可使用抗汽蚀材料。