提高水泵抗气蚀性能的措施

水泵叶轮抗汽蚀优化设计及材质作者：于锡平来源：《山东工业技术》2013年第12期【摘要】离心泵发生气蚀，叶轮会遭受气蚀破坏。

本文简要提出叶轮提高抗汽蚀性能优化依据，同时介绍了改善叶轮设计、提高离心泵抗气蚀性能的传统措施和最新方法以及双相不锈钢的应用，指出焊接叶轮在离心泵运行中具有实际应用价值。

【关键词】汽蚀；优化；双相不锈钢；叶轮0 引言我们曾提供吉林某电厂用于循环水系统的SA型泵，其中一台经常因汽蚀而使泵运行不稳定、振动、功耗大、噪音偏大。

当泵无法正常运行时，叶轮已汽蚀穿孔，不可续用。

1 汽蚀破坏的原理及防止发生汽蚀的方法汽蚀是一种液体动力学现象，发生的根本原因在于液体流动过程中出现了局部压力降，形成了低压区，当泵吸入口压力降低到该处相应温度下的饱和蒸汽压时，液体发生沸腾气化，使原来流动的液流中出现大量的气泡，气泡中包含着输送液体的蒸汽及少量原来溶解于液体中而逸出的空气。

当气泡随同液流从低压区流向高压区时，气泡在周围高压液体的作用下，迅速缩小凝结而急剧的崩溃。

由于蒸汽凝结过程进行得非常迅速与突然，结果在气泡消失的地方产生局部的真空，周围压力转变的液流非常迅速的从四周向真空空间冲挤而来，形成极大的冲击力。

由于气泡的尺寸极微小，所以这种冲击力集中作用在与气泡接触的零件微小表面上，其压力可达数百个大气压以上，水击频率高达25000次/s。

因而使材料壁面上受到高频高压的重负载荷作用而逐渐产生疲劳破坏，同时，如果所产生的气泡中还夹杂有活泼气体（如氧气等），借助于气泡凝结时放出热量对金属起化学腐蚀作用，致使金属表面出现麻点以导致穿孔，严重时金属晶粒松动并剥落呈现出蜂巢状甚至把壁面蚀穿。

这种气泡不断形成、生长和破裂崩溃，以致材料受到破坏的过程，总称为气蚀现象。

新提出的提高抗气蚀性能的方法：1）采用长短叶片形式的叶轮，2）叶轮出口宽度适当增加，3）采用适当的叶片数量。

2 循环水泵优化方案2.1 优化叶轮参数由于现场工艺条件限制，电厂循环水系统SA泵进口管路连接复杂，造成管路损失过大，叶轮进口存在明显压降，泵形成汽蚀。

离心泵的汽蚀现象及其防范措施离心泵的用途十分广泛，如化工、采矿、火力发电，建筑消防、给排水等。

水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题。

泵在运行过程中，由于设计不合理、吸入口压力过低或输送液体温度过高等原因，会发生气蚀。

汽蚀对水泵危害很大，使离心泵不能正常工作，甚至停运。

一、汽蚀现象由于水的物理特性，我们知道，水和汽可以互相转化，转化的条件即温度与压力。

一个大气压下的水，当温度上升到100℃时就开始汽化。

但在高原地区，水在不到1O0℃就开始汽化。

如水温一定，降低水的压力，当压力下降到某一数值时，水就开始汽化并产生汽泡，此时的压力就称作该对应水温下的汽化压力。

汽化发生后，就有大量的蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成许多蒸汽与流体混合的小汽泡。

当汽泡随水从低压区流向高压区时，在高压作用下，迅速凝结而破裂。

在破裂瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向原汽泡占有空间，形成一个冲击力。

由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又形成小汽泡再被高压水压缩凝结，如此多次反复，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几百万次。

材料表面在水击压力的作用下，形成疲劳而遭严重破坏，从开始的点蚀到严重的海绵状空洞，甚至蚀穿材料壁面。

另外，产生的汽炮中还夹杂着某种活性气体如氧气，它们借助气泡凝结时放出的热量可使局部温度升至200—300℃，对金属起化学腐蚀作用。

我们把这种汽化产生汽泡,汽泡进入高压区破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

关于汽泡形成机理的研究发现，如果液体与固体的接触面上的缝隙中存在微波的气核，在汽化发生时，缝隙中的这些微笑气核首先迅速成长成为肉眼可见的气泡（或称空泡），而汽核的存在对汽化产生的压力具有明显的影响，在无气核条件下，汽化发生于热力学平衡态所对应的饱和蒸汽压力；气核越大对应的汽化压力也比热力学饱和蒸汽压力高出越多。

水泵的气蚀现象及预防措施建环1201王超鹏201202040118一、汽蚀发生的原因离心泵在运转时，流体的压力从泵入口到叶轮入口而下降，在叶片附近，液体压力最低。

此后，由于叶轮对液体做功，压力很快上升。

当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。

同时，还可能有溶解在液体内的气体溢出，它们形成许多汽泡。

当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡会凝结溃灭形成空穴。

瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。

这不仅阻碍流体的正常流动，更为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数小弹头一样，连续地打击金属表面，其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz)，金属表面会因冲击疲劳而剥裂。

若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等)，他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃)，还会形成热电偶并产生电解，对金属起电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。

上述这种液体汽化、凝结、冲击，形成高压、高温、高频率的冲击载荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为汽蚀。

二、泵产生汽蚀的原因1、水池液位过低，有气体被吸入2、流速和吸入管路上的阻力太大；3、泵的安装高度过高；4、被输送的介质温度过高；5、吸入管道、压兰(指不带液封的)密封不好，有空气进入。

三、汽蚀的后果汽蚀是水力机械的特有现象，它会带来很多严重的后果。

① 汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰，使泵的性能下降，严重时会使液流中断无法工作。

②汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时，液体互相撞击并撞击壁面，会产生各种频率的噪音。

严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声，同时引起机组的振动。

而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭，如此互相激励，导致强烈的汽蚀共振，致使机组不得不停机，否则会遭到破坏。

水泵气蚀的危害、部位、原因、预防方法及措施一、概述：1、水泵的气蚀是指在水泵工作过程中，液体中存在气体或蒸汽，进入水泵并在泵内形成气泡的现象。

气蚀是气泡聚集、运动、分裂、消灭的全过程。

2、水泵临界压力一般接近汽化压力。

水泵中的液体局部压力下降到临界压力时，液体中便会产生气泡。

这些气泡会随着流体被抽入泵内，造成泵的性能下降、噪音增加甚至设备损坏。

二、水泵产生气蚀的危害：1、影响水泵的容积效率，流量大幅度下降。

磨损后的水泵各构件间隙增大，高压侧水流向低压室泄漏；导致水泵效率降低。

2、产生噪音和振动。

水泵汽蚀磨损后出现蜂窝、麻面、沟槽使水流的阻力系数增大，引起水泵的振动，产生噪音。

3、使泵的过流部件受到破坏，流动损失迅速加大。

气泡溃灭时，在强大水锤的频繁作用下，起初引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆，产生疲劳现象，发生微小裂缝，进而使金属破裂、剥落。

除力学作用外，气泡溃灭时产生的冲击波以及水流与金属材料之间产生的化学和电化学腐蚀作用，加速金属的剥蚀速度。

再者当水的含沙量较高时，泥砂在高速水流的带动下的磨损加剧汽蚀，同时汽蚀又促进磨损。

水泵在严重的汽蚀状态下运行时，发生汽蚀的部位开始出现麻点，扩大成海绵或蜂窝状，直至大片剥落而破坏。

4、气泡破灭时产生高频（600~25000HZ）冲击，压力高达49Mpa，致使金属表面出现机械剥蚀；由于汽化时放出热量，并有温差电池作用产生水解，产生的氧气使金属氧化，发生化学腐蚀。

泵性能下降于低比转速，由于叶片间流道窄而长，一旦发生气蚀，气泡充满整个流道，性能曲线会突降。

对于中高比转速，流道短而宽，因而气泡从发生发展到充满整个流道需要一个过渡过程，相应的性能曲线开始是缓慢下降，之后增加到某一流量时才急剧下降。

三、水泵最容易发生气蚀的部位：1、水泵汽蚀，在水泵叶轮中产生非常多的微小汽泡，在压缩过程，气泡破裂形成微小水锤，造成叶轮出现蜂窝状小洞，从而流动损失迅速加大，水泵效率下降。

水泵汽蚀和防治措施摘要：针对水泵的汽蚀问题，通过分析了水泵汽蚀现象产生的原因、汽蚀对水泵性能的影响、汽蚀的类型、及水泵汽蚀现象的危害,提出了防止和减轻汽蚀的几点意见。

Abstract：Inview of water pump cavitation problem,through the analysis of pump cavitation phenomenon causes cavitation performance of pumps,the type of cavitation,and pump cavitation phenomenon was proposed to prevent and mitigate cavitation several point of view.关键词：水泵汽蚀汽蚀类型减轻和防治汽蚀的措施Keywords:pump cavitation,cavitation type,mitigation and prevention measures cavitation1．前言水泵是把原动机的机械能转换成抽送液体能量的机器。

用来增加液体的位能、压能、动能。

原动机通过轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸水也经水泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。

衡量泵性能的主要因素有流量（Q）、扬程（H）、转速（n）、汽蚀余量（NPSH）及功率（W）和效率（ ）。

农业常用的离心泵、轴流泵和混流泵均属叶片式泵。

叶片式泵的常见损坏形式是汽蚀，在水泵叶轮的正面、背面及前盖内表面等处，布满了大小不等的麻点，严重时有蜂窝状凹坑和空洞。

其具体表现有:①水泵机组在运行中产生刺耳的噪音；②水泵产生汽蚀，扬程、流量显著降低，严重时中断供水，不能工作；③水泵机组在运行中产生剧烈振动，严重时能威胁机组的安全。

2．汽蚀产生的原因汽蚀产生的原因，简单的说是由气泡的产生和破灭引起的。

水泵汽蚀现象及汽蚀预防长期以来，困扰水泵正常运行的一大难题就是水泵叶轮叶片的损坏的问题，产生这种破坏的主要原因，往往就是叶轮发生了汽蚀现象，所以研究泵产生汽蚀现象的原因以及如何预防汽蚀是非常关键的问题。

而这也正是设计人员水泵的选型设计、安装过程中重点要考虑的问题，实际使用过程中真正使水泵叶轮遭到破坏的最主要原因是由于水中的固体颗粒的磨损，增大了循环水重度，从而增加了汽蚀发生的可能性。

一水泵的汽蚀现象：水泵运行过程中，如果泵内液体局部位置的压力降低到水的饱和蒸汽压力（液化压力）时，水就开始汽化生成大量的汽泡，汽泡随水流向前运动，流入压力较高的部位时，迅速凝结，溃灭。

泵内水流中汽泡的生成，溃灭过程涉及许多物理，化学现象，并产生噪音，振动和对过流部件材料的侵蚀作用。

这些现象统称为水泵的汽蚀现象。

二、汽蚀产生的主要原因：泵进水口处的绝对压力减小到当时水温下的汽蚀压力时，水发生汽化。

水在入水口形成气体，从而入水口形成许多小气泡。

这些小气泡随水流进高压区时，汽泡迅速破裂，周围液体立即填充原汽泡空穴，由于汽泡破裂时间很短，所以形成高达几百兆帕的水力冲击。

汽泡不断地形成与破裂，巨大的水力冲击以每秒钟几万次的频率反复作用在叶轮上，时间一长，就会使叶轮的叶片逐渐因疲劳而剥落；同时，汽泡中还夹杂有一些活泼气体（如氧气），对金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。

金属表面粗糙度被破坏后，更加速了机械剥蚀。

另外，气泡形成与破裂的过程中，会使过流部件两端产生温度差异，其冷端与热端形成电偶而产生电位差，从而使金属表面发生电解作用，金属的光滑层因电解而逐渐变得粗糙。

在机械剥蚀、化学腐蚀和电化学的共同作用下，金属表面很快出现蜂窝状的麻点，并逐渐形成空洞而损坏，这种现象称之为汽蚀。

汽蚀依据发生的位置不同分为以下三种：1）叶面汽蚀：水泵安装过高，或流量偏离设计流量时，产生的汽蚀现象，其汽泡的形成和溃灭基本上发生在叶片的正面和反面。

2）间隙汽蚀：在离心泵密封环与叶轮外缘的间隙处，由于叶轮进出水侧的压力差很大，导致高速回流，造成局部压降，引起间隙汽蚀，轴流泵叶片外缘与泵壳之间很小的间隙内，在叶片正反面压力差的作用下，也因间隙中的反向流速大，压力降低，在泵壳对应叶片外缘部位引起间隙汽蚀。

如何提高离心泵抗汽蚀性能福建南平农校李高寿内容摘要:从离心泵发生汽蚀的原因、危害中找出抗汽蚀性能的方法，一是确定泵的安装高度。

二是改进叶轮入口的几何形状。

三是采用抗汽蚀材料。

四是采用诱导轮。

关键词:机械剥蚀、允许吸上真空度、汽蚀余量、冲角我们在检修离心泵时，常常发现在叶片入口边靠近前盖板处和叶片入口边缘附近有许多麻点和蜂窝状凹坑或严重地破坏原有结构，甚至有的叶片和盖板被穿透的现象。

这就是由于汽蚀所引起的破坏，在离心泵运行中产生了噪音和振动，并伴随着流量、扬程、效率的降低而不能工作。

一、离心泵发生汽蚀的原因。

汽蚀现象是水和汽变化的物理特性，水在一定温度和汽化压力下促使它们相互转化。

由于离心泵在高速旋转的叶轮对液体作功，使液体能量增加，在相互作用过程中，液体的速度和压力在不断变化，而叶轮入口处是压力最低的地方，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。

这些小汽泡随液体流到高压区时，气泡在高压区受压破裂而重新凝结。

在凝结过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝结的瞬间，质点互相撞击，产生很高的局部压力。

这些气泡如果在金属表面附近破裂而凝结，则液体质点就象无数小弹头一样，连续打击在金属表面上。

在压力很大、频率很高的连续打击下，金属表面逐渐因疲劳而破坏，这就是机械剥蚀作用。

在所产生的气泡中还有化学腐蚀作用，在气泡中的氧等活泼气体在借助气泡凝结时所放出的热量，对金属起化学腐蚀。

金属在气泡的机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用下，加快了损坏速度，发生汽蚀的部位很快就被破坏成蜂窝或海绵状，使泵的性能下降，寿命缩短，直至无法工作。

针对汽蚀的破坏，从离心泵发生汽蚀原因中找出抗汽蚀性能的方法。

首先注意离心泵的安装高度。

泵的安装高度必须小于某一定值，也就是泵轴心线距液面的垂直高度(即吸上真空度)，以确保叶轮内各处压力均高于液体的饱和蒸气压，避免产生汽蚀。

当离心泵吸入口处为绝对真空时，压力为10.33米汞柱高度，而吸入口处是不可能达到绝对真空的。

简述如何避免水泵的气蚀现象水泵的气蚀现象是指在水泵运行过程中，由于压力过低引起的液体中气体的析出和吸入，导致水泵性能下降甚至损坏。

为了避免水泵的气蚀现象，我们可以从以下几个方面进行考虑和改进。

1.保证水泵进口压力水泵的气蚀现象主要是由于水泵进口压力过低造成的。

因此，我们需要保证水泵的进口压力在一定范围内，避免过低的压力引起气蚀。

可以通过增加进口管道的直径、减少管道的长度和弯头等措施，提高进口压力。

2.加装进口空气阀或真空泵在水泵进口处加装进口空气阀或真空泵，可以有效地防止气体进入水泵，避免气蚀现象的发生。

进口空气阀能够自动排出空气，并保持管道内的负压，防止气体进入水泵。

真空泵则能够通过负压抽走管道内的空气，保持管道的正常工作状态。

3.增加水泵出口压力通过增加水泵出口压力，可以有效地减少水泵的气蚀现象。

可以采用增加泵的高度或者增加出口阀门的阻力等方式，提高水泵的出口压力。

4.改善进口管道布置合理的进口管道布置可以减小管道的阻力，保持流体的流动稳定，降低气蚀的风险。

进口管道应尽量保持直线，减少弯头的数量，尽量减小管道的长度，以提高进口压力。

5.定期检查和维护水泵设备定期检查和维护水泵设备是避免气蚀现象的重要措施。

定期检查水泵进口和出口的阀门、密封件等是否完好，是否有泄漏的情况。

及时更换损坏的零部件，保持设备的良好状态。

6.合理选择水泵类型和规格根据实际需求，合理选择水泵的类型和规格，可以减少水泵的气蚀现象。

不同类型和规格的水泵适用于不同的工况和流量要求，选择合适的水泵可以提高水泵的工作效率，降低气蚀的风险。

避免水泵的气蚀现象需要从保证水泵进口压力、加装进口空气阀或真空泵、增加水泵出口压力、改善进口管道布置、定期检查和维护水泵设备以及合理选择水泵类型和规格等多个方面进行考虑和改进。

通过这些措施的实施，可以有效地减少水泵的气蚀现象，提高水泵的工作效率和使用寿命。

泵和风机测试试题一、简答题（每小题5分，共30分）1、离心泵、轴流泵在启动时有何不同，为什么？2、试用公式说明为什么电厂中的凝结水泵要采用倒灌高度。

3、简述泵汽蚀的危害。

4、定性图示两台同性能泵串联时的工作点、串联时每台泵的工作点、仅有一台泵运行时的工作点5、泵是否可采用进口端节流调节，为什么？6、简述风机发生喘振的条件。

二、计算题（每小题15分，共60分）1、已知离心式水泵叶轮的直径D2=400mm，叶轮出口宽度b2＝50mm，叶片厚度占出口面积的8％，流动角β2＝20︒，当转速n＝2135r/min时，理论流量q VT＝240L/s，求作叶轮出口速度三角形。

2、某电厂水泵采用节流调节后流量为740t/h，阀门前后压强差为980700Pa,此时泵运行效率η=75%，若水的密度ρ=1000kg/m3，每度电费0.4元，求：（1）节流损失的轴功率∆P sh；（2）因节流调节每年多耗的电费(1年=365日)3、20sh-13型离心泵，吸水管直径d1＝500mm，样本上给出的允许吸上真空高度[H s]＝4m。

吸水管的长度l1＝6m，局部阻力的当量长度l e＝4m，设沿程阻力系数λ＝0.025，试问当泵的流量q v＝2000m3/h，泵的几何安装高度H g＝3m时，该泵是否能正常工作。

（当地海拔高度为800m，大气压强p a＝9.21×104Pa；水温为30℃，对应饱和蒸汽压强p v＝4.2365 kPa，密度ρ＝995.6 kg/m3）4、火力发电厂中的DG520-230型锅炉给水泵，共有8级叶轮，当转速为n＝5050r/min，扬程H＝2523m，流量q V＝576m3/h，试计算该泵的比转速。

三、分析题（每小题5分，共10分）1、某风机工作点流量为q V A，现要求流量减小为q V B，试在同一幅图上，标出采用出口端节流调节、变速调节的工作点，并比较两种调节方法的经济性。

2、某泵向一密闭的压力容器供水，当压出容器内压力下降，其它条件不变时，图示泵工作点的变化。

水泵抗汽蚀的方法措施长期运行中的泵有时候会出现有汽蚀空化现象，叶轮会被气蚀被坏影响介质流体的连续性，大大降低了泵的功率和流量，导致泵有剧烈噪声和轰动，进一步就会腐蚀水泵的外观，因此需要提高水泵的抗气蚀性能的，下面就来给大家介绍一下几种泵抗气蚀措施。

1、提高水泵进液装置有效气蚀余量的措施（1）将水泵上吸装置改为倒灌装置；（2）减小水泵吸上装置泵的安装高度；（3）增加泵前贮液罐中液面的压力，以提高水泵有效气蚀余量。

（4）减小泵前管路上的流动损失，例如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。

2、提高水泵本身抗气蚀性能的措施（1）改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。

增大过流面积，增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压，适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压，提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失，将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。

（2）采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。

（3）采用前置诱导叶轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。

（4）采用抗气蚀的材料，实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。

（5）设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积，改善大流量下的工作条件，以减少流动损失，但正冲角不宜过大，否则影响效率。

3、下降必需汽蚀余量适当增大叶轮入口直径和增大叶片进口宽度，可降低水泵临界空化裕度，降低叶轮入口速度和相对速度，减少气泡产生，采用在多级泵叶轮、感应轮和设置感应轮的方法，产生压力轮在同轴装配后共同工作，在此过程中对泵叶轮进料增压的压力，以提高泵的抗气蚀性能。

4、提高过流元件数据的抗空化能力选择具有较强的抗气蚀水泵材质部件，要有效降低水泵过流部件的损坏，延长水泵使用时间，例如可以选择锰、青铜和不锈钢等材质进行铸造，表面采用聚合物涂层或激光喷涂的方法，其水泵的抗气蚀能力就会增强。

水泵的汽蚀现象及其防治措施水泵的汽蚀是液体靠近或达到沸点时产生的气泡引起的，这种现象是液体在水泵内局部汽化后，在液体中爆发性地破坏气泡的现象。

汽蚀对水泵的性能和寿命会产生非常明显的影响，需要采取相应的防治措施。

汽蚀的表现与原因汽蚀是水泵的一种常见故障，其表现为水泵出水速度变慢，出水量减少，水泵噪声加大等。

产生汽蚀的原因主要有以下几点：1.水泵工作条件不稳定，改变了环境温度和液体温度；2.进口压力降低，水泵周围环境的压力也会降低；3.液流速度太高，当液体的速度大于某一临界值时，就会产生汽蚀；4.液体受热不均匀，使得液体在水泵内会出现局部汽化。

汽蚀对水泵的影响汽蚀会严重影响水泵的工作效率和寿命，具体包括以下几点：1.降低水泵的耐磨性，加速设备磨损，缩短设备寿命；2.变动液动压力，影响水流稳定，容易引起振动和噪音；3.降低泵的效率，同时出现出水速度慢、液位不稳的现象；4.严重时可能导致设备出水流量骤减，整个泵站甚至设备拆卸。

汽蚀的防治为了防止汽蚀的产生，一些常见的防治措施为：1. 提高进口压力在一些实际操作中，水泵在操作过程中主要是对着刚性槽面工作，所以进口压力一般很低，应该适当提高进口压力，能够有效避免汽蚀的产生。

2. 降低液流速度通过改变导管的形式和直径，改变导管管道的走向，增加阀门的数量和类型，提高流动的稳定性，从而使流体在运行过程中保持较稳定的流速，减少汽蚀的发生。

3. 保证液体温度均匀因传热区域受热不均匀，局部的液面温度会达到沸点从而引起汽蚀的发生，所以保证液体温度均匀，是防治汽蚀的一个关键措施之一。

4. 定期检修水泵定期对水泵进行检查保养，检查水泵内的清洗后，测量内部橡胶或传动件的间隙，对涡轮等部件进行机加工装配，清除水泵内杂物、尽量避免产生噪声或者振动等等，能够有效防止汽蚀。

总结汽蚀是一种常见的水泵故障，而且对水泵的影响非常大。

预防汽蚀发生也非常重要，应该采取多种措施，如提高进口压力、降低液流速度、保证液体温度均匀等，同时还需要经常检查水泵，对水泵做到定期检查保养。

第九章泵的汽蚀1．本章教学提纲：一、汽蚀现象对泵工作的影响：(1)材料破坏汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏。

(2)噪声和振动汽蚀发生时，不仅使材料受到破坏，而且还会出现噪声和振动。

汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声。

但是，在于厂由于其他来源的噪声已相当高，—般情况下，往往感觉不到汽蚀所产生的噪声。

汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。

如果这些脉动力的某一频率与设备的自然频率相等，就会引起强烈的振动。

(3)性能下降汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。

对水泵而言，汽蚀问题是影响其向高速化发展的一个突出障碍。

随着科技事业的不断发展，汽蚀研究仍将是一个重要的课题。

二、反映和控制汽蚀现象的指标：（1）真空高度Hs ：对某一台水泵，尽管其性能可以满足使用要求，但是如果几何安装高度不合适，由于汽蚀的原因，则会限制流量的增加，从而导致性能达不到设计要求。

因此，确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。

（2）汽蚀余量△h ：用符号△h表示，或用NPSH 表示(NetPositiveSuctionHead)。

汽蚀余量又分为有效汽蚀余量△ha或[NPSH] a和必需汽蚀余量△hr或[NPSH] r。

（3）汽蚀相似定律及汽蚀比转数：汽蚀余量只能反映泵汽蚀性能的好坏，而不能对不同泵进行汽蚀性能的比较，因此需要一个包括泵的性能参数及汽蚀性能参数在内的综合相似特征数，这个相似特征数称为汽蚀比转数，用符号c表示。

三、提高泵抗汽蚀性能的措施：(1)降低叶轮入口部分流速(2)采用双吸式叶轮(3)增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径这样可以减小局部阻力损失。

(4)叶片进口边适当加长即向吸人方向延伸，并作成扭曲(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料如采用含镍铬的不锈钢、铝青铜、磷青铜。

(6)减小吸人管路的流动损失即可适当加大吸人管直径，尽量减少管路附件，如弯头、阀门等，并使吸人管长最短。

离心泵汽蚀原因及处理方法一、什么是离心泵汽蚀离心泵是一种常用的水泵类型，它通过离心力将液体从低压区域抽到高压区域。

然而，当泵入口的压力低于液体的蒸汽压力时，液体中的气体会被释放出来，形成气泡。

这种现象被称为离心泵汽蚀。

离心泵汽蚀会导致泵的性能下降，甚至造成设备损坏。

因此，了解离心泵汽蚀的原因及处理方法，对于保证泵的正常运行至关重要。

二、离心泵汽蚀的原因离心泵汽蚀的原因可以归结为以下几点：1. 进口压力过低当离心泵的进口压力低于液体的蒸汽压力时，液体会发生汽化，形成气泡。

进口压力过低的原因可能是管道设计不合理、进口阻塞、进口管道泄漏等。

2. 泵转速过高离心泵的转速过高会增加液体的离心力，从而降低液体的压力。

当转速过高时，进口压力可能低于液体的蒸汽压力，导致汽蚀现象发生。

3. 液体温度过高液体温度过高会增加液体的蒸汽压力，从而降低了液体的压力。

如果液体温度超过了离心泵的设计范围，就容易引发汽蚀现象。

4. 泵入口管道存在漏气现象泵入口管道存在漏气现象时，空气会进入液体中，形成气泡。

这些气泡在泵的高压区域会迅速坍塌，产生冲击波，加剧了汽蚀的程度。

三、离心泵汽蚀的处理方法针对离心泵汽蚀问题，可以采取以下处理方法：1. 检查进口管道检查进口管道是否设计合理，尽量减小管道的阻力。

同时，确保进口管道没有泄漏现象，以防止空气进入液体中。

2. 降低泵转速适当降低泵的转速可以减小液体的离心力，提高进口压力，从而避免汽蚀现象的发生。

但是需要注意，降低转速过低可能会影响泵的工作效率。

3. 控制液体温度控制液体温度在离心泵的设计范围内，避免液体温度过高导致液体蒸汽压力降低。

可以采取降温措施，如增加冷却水的流量或使用冷却器等。

4. 安装气液分离器安装气液分离器可以有效地将液体中的气泡分离出来，减少汽蚀现象的发生。

气液分离器的原理是通过改变液体流动方向，使气泡上浮并排出系统。

5. 使用抗汽蚀材料在设计和选型时，选择抗汽蚀性能良好的材料，如不锈钢、耐蚀合金等。

水泵汽蚀的原因与防护措施作者：危丁来源：《农村经济与科技》2017年第09期[摘要]泵是一种能量转换机械，通过机械运动，把外加的能量传给泵内抽送的液体，增加液体的能量，以达到输送或者提升液体的目的。

随着我国水利工程逐年投资和完善，水泵在水利工程中越来越多的得到利用，无论是城市排涝还是农业灌溉都可以利用水泵来解决问题。

然而，工程设备在安装、使用过程中需要熟悉设备性能和做好运行维护和保养，才能正常发挥水泵的功能，并能延长设备的使用寿命。

[关键词]水泵；汽蚀；原因；防护措施[中图分类号]TH3 [文献标识码]B汽蚀又称空化，是指水泵在运行过程中，由于某些原因使水泵流道内局部的压力降到水的饱和蒸汽压力（临界压力），水汽化后产生汽泡，这些汽泡在水流推进下往前运动，到达流道内高压区后受到周围液体的挤压而溃灭，并产生对水泵过流部件表面的破坏。

即水泵内汽泡的产生、流动、分裂、溃灭的过程总称。

1 产生的原因水泵运行过程中，汽蚀是水泵产生损坏的主要原因之一。

当水泵产生汽蚀时，运行状态会不稳定，水泵产生噪音，而且还伴着剧烈的振动，汽泡溃灭时，水流因惯性高速冲向汽泡中心，产生强烈的水锤现象，冲击力大约有3.3×107～570×107Pa，冲击的频率达到2～3万次/秒，频繁产生这么大的冲击力作用于水泵的过流部件上，引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆，产生疲劳现象，金属表面开始出现麻面，严重的部位则会出现裂缝和剥落。

在承受长期的冲击状态下部件表面会出现蜂窝麻面，液体同时析出氧气对金属部件发生氧化作用，汽蚀严重时泵内液体会中断，并能引起整个机组振动和噪音增大，大量的气泡堵塞在叶轮室内，导致实际流量和扬程的下降，水泵效率也随之下降。

汽蚀导致的磨损及蜂窝麻面需要及时修复或更换，否则会加剧汽蚀现象的产生，影响机组的正常运行。

水泵产生的原因很多，例如：水泵安装高程偏高；在高海拔地区安装水泵机组；抽送的液温偏高；水泵运行时的实际流量与设计流量相差过大；水泵进水口处的水流带有涡流，底层的水流紊乱等。

离心泵的气蚀现象及改善措施气蚀是影响设备正常运行的重要因素，所以分析气蚀产生的原因具有重要作用和意义。

文章主要就离心泵气蚀的现象进行了深入的分析研究，提出了预防措施，解决了离心泵气蚀的问题。

希望可以为相关工作人员提供帮助，仅供参考。

标签：离心泵；气蚀；分析；改进气蚀又称空蚀，穴蚀，是因为流体在高速流动下和压力变化条件下，与流体密切接触的金属表面上发生洞穴状、麻点状等腐蚀破坏的现象，经常发生在叶片叶端的高速减压地带，在此形成腐蚀空穴（如图1所示），水泵叶轮低压区的压力小于饱和蒸汽压时，水就会大量汽化，同时原先溶解在水中的气泡也会自动逸出，出现了冷沸现象，形成的气泡中充满蒸汽和逸出的气体。

在此形成空穴，空穴在高压区域被压破并产生了强烈的冲击压力，破坏了金属表面上的防护膜，从而使腐蚀速度加快，进一步破坏了金属材料。

1 气蚀对设备产生的影响（1）产生噪声和振动。

气泡破灭时，液体质点会相互撞击，同时也会撞击金属表面，从而产生各种频率的噪声，若生成大量气泡，则可能出现气缚现象，迫使离心泵停止工作。

（2）降低泵的性能。

汽蚀产生了巨量的气泡，堵塞了流道，阻碍了泵内液体的流动连续性，使泵的流量、扬程和效率都明显下降，造成时间和经济上的浪费。

（3）气蚀发生的主要原因是叶轮吸入口附近静压强低于某值所致。

从而造成了该处静压强过低，其原因还有如泵的安装高度超过允许范围、泵送液体温度过高等。

气蚀初期，表现为金属表面出现麻点，继而表面出现沟槽状、海绵状、鱼鳞状等痕迹；严重时可造成叶片穿孔、甚至叶轮破裂，酿成严重的事故。

2 造成气蚀的主要原因流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。

如果泵内压力降低到等于或低于液体在当时温度的汽化压力，汽化就会发生，产生蒸汽，同时由于压力降低，溶解在液体中的空气也会析出，蒸汽和析出的空气和液体一起形成气泡，气泡随同水流从低压区流向高压区，气泡在高压作用下迅速液化、破裂，产生局部空穴，液体在压力作用下迅速填充空穴，产生空穴效应，对周围产生冲击力，而这种冲击力瞬间可达到很高的压力，频率极高，会对相关部件产生机械剥蚀，而析出的空气又能使相关部件产生化学腐蚀，甚至部件被蚀穿，冲击还会使部件出现疲劳损坏（如图2所示）。

热水水泵的气蚀是一个流体力学现象，当水泵中的水温度接近沸点，由于叶轮旋转造成的压力降低，水中的部分液体蒸发形成气泡，这些气泡随水流到达高压区时突然破裂，产生高速冲击，从而对叶轮等泵内零件造成损伤。

这种现象在水泵选型时需要特别考虑，以避免水泵过早损坏。

针对热水水泵的气蚀问题，选型标准主要包括以下几个方面：1. 提高抗气蚀性能：水泵设计时，可通过改变叶轮的进口几何形状、采用双吸式叶轮、降低叶轮入口速度、加大叶轮入口直径等措施来提高抗气蚀能力。

2. 增大叶片入口边宽度：适当增大叶片入口边宽度可以减少叶轮入口的相对速度，降低气蚀发生的可能性。

3. 选用抗气蚀材料：制造叶轮时选用抗气蚀材料，如不锈钢等，能够承受气泡破裂时的高压冲击。

4. 提高装置的气蚀余量：通过增大吸入罐液面上的压力、合理确定几何安装高度等方式，提高泵的有效气蚀余量。

5. 减少吸入管路阻力损失：优化管路设计，降低液面的汽化压力，从而提高有效气蚀余量。

6. 循环水泵和补水泵的选型：对于热水供暖锅炉的循环水泵和补水泵，应参照《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)的相关规定进行选型，确保其能够防止或减轻因循环泵突然停运造成的水汽化和水击。

7. 水泵的流量和扬程：根据热水锅炉的出口水压、系统热水需求量、各用户的耗热量和管网损失等因素确定水泵的流量；同时，水泵的扬程不应小于热水锅炉或热交换站中设备及其管道的压力降、热网供回水干管的压力降以及最不利的用户内部系统的压力降之和。

8. 水泵的数量：循环水泵台数不应少于2台，当其中1台停止运行时，其余水泵的总流量应满足最大需求。

9. 水泵的能效和噪音：选择能效高、噪音低的水泵可以降低运行成本，并提高使用舒适度。

在进行热水水泵选型时，应综合考虑以上各个因素，并咨询专业的供暖系统设计师或热水泵生产厂家，提供详细的使用需求和系统参数，以便根据实际情况做出具体的选型建议，并确保水泵能够在长期运行中稳定、高效地工作。

水泵的必须汽蚀余量1. 概述水泵的必须汽蚀余量是指水泵在工作过程中所能承受的最大汽蚀程度。

汽蚀是指液体中的气体被抽入并形成气泡，造成液体流动受阻或中断的现象。

汽蚀不仅会降低水泵的工作效率，还会对水泵造成严重损坏甚至失效。

了解水泵的必须汽蚀余量对于正确选择和使用水泵至关重要。

2. 汽蚀原理汽蚀是由于液体中溶解的气体在压力降低时析出形成气泡而产生的。

当液体通过水泵进入叶轮时，由于叶轮的旋转产生了离心力，使得液体压力降低。

当液体压力降低到饱和压力以下时，溶解在液体中的气体开始析出形成气泡。

这些气泡随着流体进一步减速并聚集在叶轮出口处，形成空化现象，导致水泵性能下降。

3. 必须汽蚀余量的定义水泵的必须汽蚀余量是指在水泵设计和使用过程中，为了避免汽蚀现象对水泵造成损害，需要保留一定的压力余量。

这个压力余量就是必须汽蚀余量。

必须汽蚀余量的大小取决于水泵的设计参数、工况要求和使用环境等因素。

4. 必须汽蚀余量的计算方法确定水泵的必须汽蚀余量需要进行详细的计算和分析。

以下是常用的几种计算方法：4.1 NPSHr法NPSHr（Net Positive Suction Head Required）法是根据水泵供水端所需净正吸入高度来计算必须汽蚀余量。

具体计算公式如下：NPSHr = NPSHa - Hs - Hv - Hf - Ha其中，NPSHa为系统可用净正吸入高度，Hs为水泵进口静止高度，Hv为液体挥发性损失高度，Hf为摩擦损失高度，Ha为加速头损失高度。

4.2 汽蚀裕度系数法汽蚀裕度系数法是根据实际工作条件和经验确定水泵的必须汽蚀余量。

根据不同的工况要求和水泵类型，选择合适的汽蚀裕度系数进行计算。

4.3 数值模拟法数值模拟法利用计算流体力学（CFD）软件对水泵内部流场进行模拟计算，通过分析流场中的压力分布和速度分布等参数，确定必须汽蚀余量。

5. 必须汽蚀余量的影响因素水泵的必须汽蚀余量受到多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面：5.1 液体性质液体的粘度、温度、气体含量等都会对必须汽蚀余量产生影响。