水泵气蚀现象产生的原因？

2024-12-19 22:10:35

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回答1：

水泵气蚀现象产生的本质原因是入口压力小于流体输送温度下的饱和蒸气压导致的。

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，气泡迅速破裂，周围液体立即填充原气泡空穴，由于气泡破裂时间很短，所以形成高达几百兆帕的水力冲击。

气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，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。

汽蚀现象发生后对泵的影响：

1、泵的性能改变

汽蚀初生时，对水泵外特性并无明显影响。汽蚀发展到一定程度后，水泵的功率、效率、流量和扬程等参数会突然下降。当汽蚀充分发展后，水流的有效过流面积会减小很多，以致引起水流中断，不能工作。

2、引起振动和噪声

气泡破裂时，液体质点互相冲击，产生噪音和机组振动，两者互相激励使泵产生强烈振动，称为汽蚀共振现象。

3、过流部件表面的破坏

汽蚀破坏将大大缩短水泵的寿命，剥蚀和腐蚀严重时，会产生叶片断裂或穿孔等重大事故。

回答2：

泵的汽蚀发生的原因
当泵的入口压力低于该温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化，同时还有可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量的小汽泡，这些小汽泡随液体流到叶轮的流道内，叶轮旋转时产生的压力大于饱和蒸汽压时，这些小汽泡重新凝结、馈灭，形成一个空穴。这时周围的液体以极高的速度向这个空穴冲来，液体的质点互相撞击形成局部水利冲击，使局部压力可达数百个大气压。汽泡越大，其凝结馈灭时产生局部水击越大，这种水力冲击的速度很快，频率可达2500次/s，在叶轮表面发生猛烈的撞击，产生机械腐蚀。上述这种液体的汽化、凝结、冲击和对金属剥蚀的综合现象就称为汽蚀。
汽蚀危害
汽泡馈灭时，液体质点互相撞击，会产生噪音，汽蚀严重时会产生振动，流量、扬程、效率会明显下降，甚至会出现“抽空”现象，同时叶轮会因汽蚀剥蚀减薄，甚至叶片和盖板被穿透。
发生汽蚀的基本条件
发生汽蚀的基本条件是叶片入口的最低液流压力低于该温度下液体的饱和蒸汽压力。
有效汽蚀余量是指介质自吸入罐经吸入管道到达泵入口后，所富余的高出汽化压力的那部分能头，这个富余能头习惯上称为有效汽蚀余量，用符号Δha表示。它的数值大小与吸入管路优劣有关，与泵本身无关。当NPSHa数值大时，表示吸入管路设计合理，其值愈大愈好，要强调的是上述都是指泵在输送液体为水且又在常温时。当输送液体为烃时，其汽化压力和烃的化学结构有关，要进行必要的修正。当非常温时，就是输水也要进行饱和蒸汽压的修正。在高原地区因大气压低，也要进行必要的修正。有效汽蚀余量数值的大小与泵吸入罐的压力、温度、吸入管道的几何安装高度、介质的性质等操作条件有关，与泵本身的结构尺寸无关，因此有效汽蚀余量又称为泵装置的有效汽蚀余量。泵的必需汽蚀余量表示介质从泵入口到叶轮内最低压力点处的全部能量损失，用Δhr 表示。这个值越小，泵越不容易发生汽蚀。
离心泵的有效汽蚀余量与必需汽蚀余量关系的关系
离心泵入口处的富余能量Δha若能克服这个能量损失Δhr还有剩余，即Δha＞Δhr，则表示介质流到叶轮最低压力点时，其压力还可高于介质的饱和蒸汽压力而不至于汽化，所以就不会发生汽蚀，反之Δha＜Δhr，介质就汽化，泵就会发生汽蚀。

回答3：

水泵汽蚀的原因在水泵进口处，由于吸水高所形成的真空，以及叶轮高速放置而往往使该处压力很低，从而为水的汽化提供了条件。当压力降低到水温的汽化压力时，因汽化而形成的大量水蒸汽汽泡，随未汽化的水流入叶轮内部高压区，汽泡在高压作用下在极短的时间内破裂，并重新凝结成水，汽泡周围的水迅速向破裂汽泡的中心集中而产生很大的冲击力。这种冲击力作用在水泵的壁上，就形成了对水泵的汽蚀。

回答4：

水泵安装高度 H g ↑, pK↓ ，当 pK ↓ 至等于操作温度下被输送液体的饱和蒸汽压 pv 时（即 PK = pv ），液体将发生沸腾部分汽化，所生成的大量蒸汽压泡在随液体从叶轮进口向叶轮外围流动时，又因压强升高，气泡立即凝聚，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极大的速度冲向气泡原来所在的空间，在冲击点处产生很高的局部压强（高达几百个大气压），冲击频率高达每秒几万次之多。尤其当气泡的凝结发生在叶轮表面时众多的液体质点如细小的高频水锤撞击着叶片，另外气泡中可能带有氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。泵在这种状态下长期运转，将导致叶片过早损坏。这种现象称为泵的汽蚀现象。汽蚀现象发生时，泵体振动，发出噪音，泵的 qv ↓, H e ↓,η ，严重时甚至吸不上液体。汽蚀现象是有害的，必须加以避免。从上面的分析可知，泵的安装高度 H不能太高，以保证叶轮中各处压强高于被输送液体的饱和蒸汽压 pv。

回答5：

①使用者对水泵的性能参数了解不清或根本不了解,选型不当，如未选用热水泵或凝结水泵，可能导致气蚀余量不足。
②安装使用不当;真空吸上高度过高，引水条件的改变使泵站进水池水位过低。
③进水池水管设计位置不合理,产生了涡流、偏流,进水管浸入水下太浅;
④进水管路太长,管径太细,附件太多,拐弯太多,水头损失太大;
⑤水泵进水口堵塞或底阀故障,水流受阻;
⑥进水口的真空吸水罐漏气;
⑦水源含沙量太大;
⑧水泵生产工艺原因,叶轮、泵壳内表面太粗糙,对水流阻力太大。

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