离心泵大流量工况汽蚀现象分析及运行优化

水泵的汽蚀现象及其防治措施汽蚀现象的产生:当离心泵的吸入高度过大、液体温度比较高时(或两种现象同时存在)，致使入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压，则在该环境下液体就会在泵进口处沸腾汽化，从而形成无数小气泡。

这些小气泡随水流进高压区时，由于压差的作用，在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击现象，并以很高的冲击频率打击过流部件表面，冲击应力可达几百至几千个大气压。

气泡不断地形成与破裂，强大的水力冲击以高频率(600-25000Hz)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。

对于金属泵，气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。

对于衬氟泵，由于氟塑料具有良好的耐腐蚀性、电绝缘性。

发生汽蚀时，将不会出现化学腐蚀和电化腐蚀，但因氟塑料的机械强度低于金属材料，汽蚀严重时，气泡产生的强大冲击力及高频率将损坏叶轮前盖板;对于壳体，汽蚀所产生的冲击会将壳体衬塑层呈现气孔状、鱼鳞状等破坏，严重时，将蚀穿壳体衬塑层。

发生汽蚀后对泵产生的影响:1.泵发生汽蚀后会引起噪音和振动。

泵发生汽蚀时，水流质点互相碰撞和挤压，会产生剧烈的振动，造成机组零部件的破坏，严重时水泵不能抽水，甚造成水泵装置和泵房结构的破坏。

由于气泡振动和破灭产生噪音，危害泵站中运行操作人员的健康。

2.引起泵工作参数的下降。

当泵汽蚀较严重时，泵叶轮内的大量气泡将阻塞叶轮流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，泵的流量、扬程和效率等参数均会明显下降。

3.引起泵叶轮的破坏。

对于金属泵，汽蚀所产生的一系列反应会将叶轮材料呈现海绵状、沟槽状、鱼鳞状等破坏，严重时会出现叶片的蚀穿;对于衬氟泵，汽蚀现象所产生的的冲击力会损坏叶轮的前盖板。

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。

泵汽蚀的现象及处理
一、泵汽蚀的现象
泵汽蚀是指泵在工作过程中，液体在叶轮进口处因一定条件下被汽化后形成的蒸气与液体一起进入泵内，导致泵的性能下降的现象。

以下是泵汽蚀的主要表现：
1. 泵内产生噪音：由于汽蚀产生气泡在泵内破裂，会产生明显的噪声。

2. 泵的流量降低：由于汽蚀导致泵的性能下降，流体的吸入和排出受到限制，流量减小。

3. 泵的扬程下降：汽蚀导致泵内的能量损失增加，扬程降低。

4. 泵内部产生气穴：在叶轮的低压区域，液体汽化形成气泡，这些气泡随着液体进入高压区域时迅速破裂，形成气穴。

5. 泵的效率降低：由于汽蚀的存在，泵的效率会显著降低。

二、泵汽蚀的处理
针对泵汽蚀现象，以下是一些可行的处理措施：
1. 更换抗汽蚀性能更强的材料：选择高强度、耐腐蚀的材料制造叶轮和泵壳，提高泵的抗汽蚀性能。

2. 优化泵的入口压力：通过调整系统的压力或安装低压缓冲罐来降低泵入口的压力，从而减少汽蚀的可能性。

3. 调整泵的运行工况：通过改变泵的运行工况，如降低流量或扬程，可以改善泵的工作条件，减轻汽蚀的影响。

4. 定期进行维护和保养：定期检查泵的各部件状况，发现损伤及时
修复或更换，保持泵的良好运行状态。

同时，对泵进行定期保养，如清洗、润滑等，可以提高泵的使用寿命和性能。

通过采取上述措施，可以有效处理和预防泵汽蚀现象，保障泵的正常运行和延长使用寿命。

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。

离心泵的汽蚀现象及消除【案例描述】离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。

当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。

同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。

当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，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，使局部的压力骤然增加。

这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。

其撞击频率很高，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。

如若气泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。

象这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，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离心泵的汽蚀现象。

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，还会出现噪声和振动。

汽蚀发展严重时，大量气泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致泵中液体中断，不能正常工作。

【案例分析】一、离心泵汽蚀的原因液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。

当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，便产生汽蚀故障。

凡影响液体压力和饱和蒸汽压力的因素都会影响汽蚀的发生，通常的因素有：1．泵进口的结构参数：包括叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶片进口边的位置和前盖板形状等。

2．泵的操作条件：它包括泵的流量、扬程及转速等。

3．泵的安装位置：它包括泵的吸入管路水力损失及安装高度。

4．环境因素：它包括泵安装地点的大气压力以及输送液体的温度等。

二、离心泵汽蚀的诊断方法判断离心泵是否发生汽蚀，可以采用观察法、泵体外噪声法、振动法、超声波法等。

汽蚀现象及解决方案一、引言汽蚀是指在液体流动中，由于液体流速过大或压力降过大，使液体中的气体被抽出并形成气泡，然后在高压区域瞬间崩溃，产生冲击力，对设备和管道造成损害的现象。

本文将详细介绍汽蚀的原因、表现以及解决方案。

二、汽蚀的原因1. 过高的流速：当液体流速过高时，流体中的压力降低，会导致液体中的气体被抽出形成气泡，进而引发汽蚀现象。

2. 压力降低：当管道中存在突然收缩、弯曲或阀门开度过大等情况时，会造成压力降低，增加汽蚀的风险。

3. 气体溶解度：液体中溶解的气体在压力降低时会析出，形成气泡，加剧汽蚀的程度。

4. 液体温度：液体温度升高会降低液体的气体溶解度，增加汽蚀的可能性。

5. 液体粘度：液体粘度过大会增加液体流动的阻力，使流速增大，从而增加汽蚀的风险。

三、汽蚀的表现1. 声音异常：汽蚀时，会发出噪音，类似于沸腾的声音。

2. 气泡现象：在液体中可以观察到大量气泡的产生和崩溃。

3. 设备磨损：汽蚀会引起设备表面的磨损，甚至导致设备的损坏。

4. 流量减小：由于汽蚀现象的存在，液体流动受阻，导致流量减小。

四、解决方案1. 降低流速：通过增加管道直径、减小流速等方式，降低液体的流速，减少汽蚀的风险。

2. 改善管道设计：合理设计管道，避免突然收缩、弯曲等情况，减少压力降低的可能性。

3. 优化阀门控制：减小阀门开度，避免过大的压力降低，降低汽蚀的风险。

4. 控制液体温度：根据液体的特性，控制液体的温度，避免液体温度过高导致汽蚀。

5. 使用抗汽蚀材料：选择抗汽蚀性能好的材料，如不锈钢、耐蚀合金等，减少设备的损坏。

6. 增加液体的气体溶解度：通过增加液体中的气体溶解度，可以减少气泡的形成，降低汽蚀的风险。

五、结论汽蚀是液体流动中常见的问题，如果不及时解决，会对设备和管道造成严重损害。

通过降低流速、改善管道设计、优化阀门控制、控制液体温度、使用抗汽蚀材料以及增加液体的气体溶解度等措施，可以有效地解决汽蚀问题，保证设备和管道的正常运行。

汽蚀现象及解决方案1. 汽蚀现象简介汽蚀是指在液体流动过程中，由于流动速度过大或者压力降低，造成液体中的气体被剥离出来形成气泡，随后气泡在高压区域蓦地崩溃产生冲击波，对流体系统内部构件造成破坏的现象。

汽蚀不仅会导致设备的性能下降，还可能引起严重的安全事故。

2. 汽蚀的原因2.1 流速过大：当流体速度超过一定临界值时，会引起局部压力降低，从而导致汽蚀现象的发生。

2.2 过高的温度：流体温度过高会降低液体的饱和压力，增加汽蚀的风险。

2.3 高海拔条件：在高海拔地区，由于大气压力较低，流体的饱和压力也会降低，增加了汽蚀的可能性。

2.4 流体中的气体含量：流体中的气体含量过高，会增加气泡形成的可能性，从而加剧汽蚀现象。

3. 汽蚀的危害3.1 设备性能下降：汽蚀会导致设备的流量、压力等性能指标下降，影响设备的正常运行。

3.2 设备损坏：汽蚀会对设备内部构件造成冲击和磨损，甚至导致设备的破裂和故障，增加维修和更换的成本。

3.3 安全事故：严重的汽蚀现象可能导致设备爆炸、泄漏等安全事故，对人员和环境造成严重威胁。

4. 汽蚀的解决方案4.1 优化设计：在设备的设计过程中，合理选择材料、减小流速、增加管道直径等措施，以降低汽蚀的风险。

4.2 增加进口压力：通过增加进口压力，可以提高流体的饱和压力，减少汽蚀的可能性。

4.3 提高液体温度：在一定范围内，提高液体温度可以增加液体的饱和压力，降低汽蚀的风险。

4.4 减少气体含量：通过适当的处理和净化，减少流体中的气体含量，可以降低气泡形成的可能性，减轻汽蚀现象。

4.5 定期维护：定期对设备进行检查和维护，清洗管道、更换磨损件等，可以有效预防和减轻汽蚀的发生。

总结：汽蚀是一种液体流动过程中的破坏性现象，对设备性能和安全造成严重影响。

为了解决汽蚀问题，我们可以通过优化设计、增加进口压力、提高液体温度、减少气体含量和定期维护等措施来降低汽蚀的风险。

通过合理的预防和处理措施，可以保证设备的正常运行和安全性。

汽蚀现象及解决方案引言：汽蚀现象是指在液体中存在高速流动时，液体中的气体被剥离并形成气泡，随后气泡在高压区域瞬间坍塌，产生冲击波，导致金属表面受损或设备性能下降。

本文将详细介绍汽蚀现象的原因、表现及解决方案。

一、汽蚀现象的原因：1. 流体速度过高：当流体速度超过一定临界值时，会产生汽蚀现象。

流体速度过高会导致气体从液体中剥离，形成气泡。

2. 压力差过大：流体在经过装置时，压力差过大会造成液体剧烈挥发，形成气泡。

3. 流体温度过高：高温会导致液体中的气体溶解度降低，气体容易剥离形成气泡。

4. 流体中含有气体：流体中本身含有气体，或者在流体中溶解了气体，都会增加汽蚀的风险。

二、汽蚀现象的表现：1. 金属表面腐蚀：汽蚀现象会使金属表面出现腐蚀、磨损等现象，进而影响设备的正常运行。

2. 设备性能下降：汽蚀会导致设备的性能下降，例如泵的流量、扬程降低，压力波动等。

3. 噪音和振动：汽蚀会引起设备的噪音和振动，给工作环境和设备本身带来不良影响。

三、汽蚀现象的解决方案：1. 优化设备设计：通过优化设备的结构和材料选择，减小液体流速和压力差，降低汽蚀的风险。

2. 控制流体温度：保持流体温度在适宜范围内，避免过高温度导致气体剥离。

3. 减少气体含量：通过去气装置、气体分离器等方式，减少流体中的气体含量，降低汽蚀风险。

4. 定期维护保养：定期检查设备，清洗管道和过滤器，保持设备的良好状态，降低汽蚀的可能性。

5. 安装减压阀：在设备中安装减压阀，控制压力差，避免流体挥发过快，减少汽蚀的风险。

结论：汽蚀现象是液体高速流动中常见的问题，它会导致设备的损坏和性能下降。

为了解决汽蚀问题，我们可以通过优化设备设计、控制流体温度、减少气体含量、定期维护保养和安装减压阀等方式来降低汽蚀风险。

这些解决方案将有助于提高设备的可靠性和性能，延长设备的使用寿命。

汽蚀现象及解决方案1. 汽蚀现象的定义和原因汽蚀是指在液体流动过程中，由于液体中的气体在流体中的运动速度蓦地增加而形成的气泡，随后气泡瞬间坍塌产生的冲击波，对流体所接触的表面造成破坏的现象。

汽蚀通常发生在高速液体流动的情况下，如泵、阀门、管道等设备。

汽蚀的主要原因有以下几点：- 流体速度过大：当流体速度超过一定阈值时，会引起局部压力降低，使液体中的气体析出形成气泡。

- 流体压力降低：当流体通过管道或者设备时，由于几何形状的变化或者液体流动的磨擦损失，会导致流体压力降低，从而引起汽蚀现象。

- 液体中的气体含量过高：液体中溶解的气体含量过高，容易在流动过程中析出气泡，从而引起汽蚀。

2. 汽蚀的危害和影响汽蚀对设备和系统的正常运行会产生严重的危害和影响，主要包括以下几个方面：- 设备磨损和损坏：汽蚀会导致设备表面产生冲击波，造成局部磨损和损坏，降低设备的使用寿命。

- 流体泄漏：汽蚀会导致设备密封不良，使流体发生泄漏，增加维护和修复的成本。

- 流体性能下降：汽蚀会使流体中的气体析出，导致流体性能下降，影响设备的正常运行和工艺效果。

- 安全隐患：汽蚀可能导致设备失效，引起事故，对人员和环境造成威胁。

3. 汽蚀的解决方案为了解决汽蚀问题，需要采取一系列的措施来减少或者消除汽蚀的发生。

3.1 设备和管道的设计优化- 设备的几何形状应合理选择，避免浮现急剧的减速或者加速，减少流体的压力降低。

- 管道应采用光滑的内壁，减小流体的磨擦阻力，降低流体速度。

- 在管道中设置适当的弯头和扩散器，减小流体速度的变化。

3.2 流体的处理和控制- 控制流体的速度，避免超过临界速度，可以通过调整流量和阀门的开度来实现。

- 降低液体中的气体含量，可以通过适当的排气和除气装置来实现。

- 提高液体的温度，可以减少液体中的气体溶解度，降低气泡形成的可能性。

3.3 使用抗汽蚀材料和涂层- 选择抗汽蚀性能良好的材料，如不锈钢、耐蚀合金等，可以提高设备的抗汽蚀能力。