汽蚀现象的定义

汽蚀是指液体在一定温度下，当其局部压力下降至该温度下的汽化压力时，液体发生汽化，形成气泡的现象。当这些气泡流经泵的高压区时，气泡由于压力增大迅速破裂，这一过程被称为汽蚀溃灭。破裂时释放的能量会对泵体产生严重冲击，导致金属表面出现剥蚀，甚至损坏叶轮等重要部件。汽蚀不仅影响泵的机械性能，还可能导致泵的振动、噪音增加，并且降低泵的整体效率，严重时甚至使泵的正常运行受到威胁。

在泵的工作过程中，当液体在叶轮的进口处因为某种原因，流体的绝对压力降低到液体的汽化压力时，便会开始形成气泡。随着液体流动，气泡进入泵的高压区后被压缩并破裂，产生的冲击波对泵的叶轮和其他金属部件造成侵蚀，这种现象即为汽蚀。

汽蚀的危害

• ·泵体损坏：气泡破裂时释放的能量会对泵体材料产生强烈的冲击，导致叶轮、泵壳和其他金属表面被剥蚀，长期发生汽蚀会导致泵的损坏。

• ·泵效降低：气泡的形成和破裂会影响流体的稳定流动，进而降低泵的效率。

• ·噪音和振动：汽蚀现象会产生明显的噪音和振动，影响泵的运行平稳性，增加设备维护难度。

汽蚀的发生条件

汽蚀的发生与以下几个因素密切相关：

• ·局部压力过低：当泵吸入口处的压力过低时（低于液体的蒸汽压力），液体会发生汽化，产生气泡。

• ·液体温度过高：液体的蒸汽压力与温度密切相关，温度越高，液体的蒸汽压力越大，越容易发生汽蚀。

• ·流量过大：在高流量的情况下，液体流速加快，局部压力降低，容易产生气泡。

• ·泵的设计不当：泵的设计如果不合理，如泵的吸入管道设计不当、叶轮形状不合理等，也会导致汽蚀的发生。

防止汽蚀的措施

为了避免汽蚀现象的发生，可以采取以下几种防治措施：

1. 提高泵自身的抗汽蚀能力（降低NPSHr）

• ·优化叶轮设计：通过改进泵的叶轮设计，特别是叶轮进口的形状，可以减少液流加速带来的压力下降，减小气泡形成的风险。增大过流面积、减小叶片进口的厚度、提高叶片进口部分的表面光洁度等都能有效减少汽蚀现象。

• ·使用前置诱导轮：在泵的前端增加诱导轮，能够提前对液流施加压力，提高液流的压力，减少局部低压区域的产生，降低汽蚀风险。

• ·选择双吸叶轮：双吸叶轮设计允许液流从叶轮两侧同时进入叶轮，增加进口流量，从而降低入口流速，减少气泡的产生。

• ·使用抗气蚀材料：选用强度高、硬度好、耐磨性强的材料制造泵体和叶轮，可以提高泵的抗气蚀能力。

2. 提高泵的有效汽蚀余量（提高NPSHa）

• ·增加泵前液面压力：可以通过提高泵前贮液罐的液位压力来增加有效气蚀余量，减少汽蚀发生的可能性。

• ·降低泵的安装高度：降低泵的安装高度，减少泵吸入口的压力损失，从而提高吸入压力，避免吸入压力过低。

• ·优化吸入装置设计：减小吸入口的管道阻力，减少弯头、阀门等管道配置，避免管道中的流动损失。减少管道长度和弯头数量，可以有效提升泵前的液体压力。

3. 其他防止汽蚀的措施

• ·合理控制泵流量：避免泵在超出额定流量时运行，过高的流量会导致局部压力下降，增加汽蚀的风险。

• ·保持合适的温度：通过冷却系统来控制液体的温度，避免液体温度过高，减少蒸汽压力，降低汽蚀风险。

结语

汽蚀是影响离心泵性能和使用寿命的重要因素。通过合理的设计、选型以及采取有效的抗汽蚀措施，能够有效降低汽蚀的发生，保证泵的正常运行。优化泵的工作条件和泵体材料选择，可以显著提高泵的抗汽蚀性能，延长泵的使用寿命，从而保证生产过程的稳定性和可靠性。