主（zhǔ）要介紹了離心泵汽蝕現（xiàn）象及形成機理，重點（diǎn）突出了（le）兩個主要概念：裝置汽蝕餘量(NPSHa)和必需汽蝕餘量（liàng）(NPSHr)。對吸上裝置和倒（dǎo）灌裝置，分別給出了裝置汽（qì）蝕餘（yú）量的計算公式。在（zài）此基礎上，列出了提高離心泵抗（kàng）汽（qì）蝕能力的方法。
1、引（yǐn）言
　　離心泵因（yīn）其性能平穩、易操作和便於維修等優點（diǎn）廣泛應用於工業領域和日常生（shēng）活。效率和汽蝕（shí）餘量是代表離心泵（bèng）技術水平的（de）兩個重要性能參數，兩者相互聯係（xì）、相互製約。設計時（shí）如過份追求效（xiào）率（lǜ）指標，則汽蝕餘量指標將會降低。泵一旦發生汽蝕，其流量（liàng）揚程性（xìng）能會下降，還表現出噪聲、振動明（míng）顯偏高，嚴重時會使泵中液（yè）流中斷，不能正常工作（zuò）。汽蝕還會對泵的過流部件產生破壞，甚（shèn）至影響管路係統。
　　目前確（què）定離心泵汽蝕餘量（liàng）指標的可靠方法是試驗測量。判別泵是否汽蝕的準則是由美國水（shuǐ）力標準協會(HIS) 製訂的性（xìng）能（néng）下（xià）降法，也就是以（yǐ）揚程下降3% 時（shí）測試係統的裝（zhuāng）置汽蝕餘量NPSHa為泵當前流（liú）量點的汽蝕餘量NPSHr。牟介剛等（děng）認為泵在不同的使用條件下運行（háng），承受汽蝕破壞的程（chéng）度有很大的差異。因此，對所有的（de）泵都用同一判據來表征汽蝕性能並用同樣的方法來設計葉輪是不恰當的。Terry 認為，應當根據介質、泵比轉數（shù）以及（jí）葉（yè）輪外徑的不同對現有實驗方法得到的泵汽蝕餘量（liàng）進行修正才能（néng）更準確（què）地描述泵的汽蝕特性。近年（nián）來，隨（suí）著計算流體力學的發展和測試手段的進步，對汽蝕的研究由泵額定點汽（qì）蝕的發展機理轉（zhuǎn）向汽蝕模（mó）擬與（yǔ）診斷技術領域。從汽蝕餘量計算公式（shì）出發，分析產生汽蝕的原因並提出防止離心泵（bèng）汽蝕的措施（shī）。
2、汽（qì）蝕理論
　　離心泵（bèng）工作時，葉輪由（yóu）原動機驅動作高速旋轉運動，迫使葉片間的（de）液體也隨之作（zuò）旋（xuán）轉運動。同時（shí），因離心力的作用（yòng），液體由葉輪中心向外緣作徑向運動，隨後進入蝸殼。液體在（zài）流經葉輪的（de）運動過程中獲得動能，液流進入蝸殼後因過流麵積的增大而減速，動能轉化為壓能。即通過泵的做功，液體從低壓變為高壓（yā）實現物料的輸送。
　　在離心泵葉輪入口處，由於液體向葉輪外緣流動形成低壓（yā）區，而入口來流（liú）還未獲得葉輪的足（zú）夠（gòu）能量，即（jí）使無外界熱量導入，也易於出現壓力低於液體氣化壓的情況，此時泵會產生空化汽蝕現象。汽蝕是液體在流動中嬗變為汽體、再回歸為液體（tǐ）的過程，即汽泡產生、發展及破裂的過程，從汽泡產生到（dào）消失所用的時間極短（duǎn），是一個複雜的動態（tài）過（guò）程。汽化的結果就（jiù）是在液體中產生很多汽泡，汽泡中充滿了液體蒸汽以及少量溶解於液體中的氣體。當汽泡（pào）隨液體（tǐ）進入高壓區時，汽泡就（jiù）會迅速破裂（liè），周圍（wéi）液體迅速填（tián）充原汽泡空穴，產生巨大的屬於內向爆炸性質的冷凝衝擊，隨之蒸汽又重新凝結成液體，汽泡消失。汽（qì）泡破裂過程中，有一部分汽泡是附著在導流組件表麵上破裂凝結成液體的，這部分液體如同無數細小的高頻撞擊錘撞擊金屬表麵，造成金屬表麵的侵蝕（shí）。
3、汽蝕參數
3.1、汽蝕餘量NPSH
　　泵吸入口處單位（wèi）質量的液（yè）體超出液體汽化壓力的（de）富裕能量(以m液（yè）柱計)，稱汽（qì）蝕餘量。其值等於從基（jī）準麵算起泵吸入口的總吸入壓力減去該液體的汽化壓力(絕壓，以m液柱計)，即：

　　式中Ps———泵吸入口壓力，Pa
　　Pv———液體在該溫（wēn）度下的汽化壓力，Pa
　　us———泵吸入口平均流速，m/s
　　ρ———液體密度，kg /m3
3.2、有效汽蝕餘量NPSHa
　　有效汽蝕餘量(NPSHa)，也即裝置（zhì）汽蝕餘（yú）量，是指泵所在裝置(或係統管路)所具有的汽蝕（shí）餘（yú）量，其大（dà）小由吸入管路係統參（cān）數、安裝高度和管路中流量等（děng）決（jué）定的，與（yǔ）泵的結（jié）構（gòu）無關。該參數越（yuè）大，泵越不容易汽蝕。式(1) 經轉化可求出吸上或倒灌條件下的裝置汽蝕餘量。
　　對上吸裝（zhuāng）置：

　　對倒灌裝置：

　　式中P1———吸入液麵壓（yā）力，Pa
　　hf———泵吸入管道阻（zǔ）力損失，Pa
　　h———吸入幾何高度，m
3.3、必需汽蝕餘量NPSHr
　　必需汽蝕餘量由泵製造廠根據試驗或模型換（huàn）算確定的汽（qì）蝕餘量。其值與泵的結構尺寸（cùn）有關。該參數越（yuè）小越好，參數小泵越不容（róng）易汽蝕。
　　我們認為：選型（xíng）時，泵須滿足下述條件：NPSHa - NPSHr≥0.5m，對易汽化的介質須滿足NPSHa - NPSHr≥0.8m；當NPSHa - NPSHr≤1m時，泵（bèng）出廠必須做汽（qì）蝕性能試驗，以確認泵（bèng）滿足選型要求。
4、防止汽蝕發生或減緩汽蝕（shí）破（pò）壞的措施
　　預防汽（qì）蝕發生或減（jiǎn）緩汽蝕破壞，可以從兩方（fāng）麵著手：一方麵（miàn）從泵設計和製造考慮：改善葉輪進（jìn）口入液（yè）條件（jiàn），降（jiàng）低泵的NPSHr，使泵的NPSHr 低（dī）於裝置汽蝕餘量NPSHa，避免汽蝕發生；采用組（zǔ）織致密的高等級材質（zhì）製造葉輪，提高（gāo）泵的抗汽蝕破壞能力；另一方麵從泵的使用條（tiáo）件考慮：通過合理係統設計和設備選型、正確操作，使泵不會發生汽蝕。現分述如下：
　　(1) 適當加大泵入口直徑和葉輪入口直徑，降低泵入口液體（tǐ）流速，降低NPSHr。或者直接采用雙吸（xī）葉輪，因雙吸葉輪相當於兩個（gè）單吸葉輪的入口麵積，同樣流量條件進口流速可降低（dī）一倍。
　　(2) 將葉片（piàn）頭部背麵修薄，改善葉片入（rù）口排擠（jǐ），降低NPSHr。或加裝誘導輪，使液體進入葉輪前增加了一定壓力能。
　　(3) 泵（bèng）在接近汽蝕的狀態下工作，如采用組織致密的抗汽蝕材料(銅合金、不鏽鋼等) 製造泵（bèng）葉（yè）輪可以延長葉（yè）輪壽命。如用壓延的鋼板焊（hàn）接的葉（yè）輪較鑄造的葉輪抗汽蝕能力強。也可以利用非（fēi）金屬塗料采用環氧樹脂、尼龍、聚胺脂等對葉輪進行塗層處理。
　　(4) 管路係統設計時，泵的吸上高度盡可能低，條件許可就采用倒灌。配（pèi）管時（shí），適當縮短吸入管長度、增大吸入管（guǎn）徑，在吸入路盡量（liàng）減少不必要的閥門、彎頭（tóu）數量，以減少吸（xī）入管的管路損失。
　　(5) 泵選型時，遇到（dào）裝置汽蝕餘量（liàng）低或介質易（yì）汽化時，泵盡可能采用低轉速（sù）。
　　(6) 對易汽化介質，做（zuò）好管路的保溫降溫，避免（miǎn）所輸送液體（tǐ）的溫度升高。
　　(7) 泵（bèng）在運行過（guò）程中，應利用泵出口閥控製流量在合理的範圍。泵偏大流量運行時容易（yì）出現汽蝕現象。操作中，不允許用吸入管（guǎn）路（lù）閥門來調（diào）節流量。
　　(8) 泵出現汽蝕又無法改變其工藝條件時（shí），可在泵入口加裝一個噴嘴，利用泵出口壓力，使其（qí）高壓液體回饋，以增大泵入口壓力，減小汽蝕的（de）可能性。
5、處理汽蝕問題實例
　　某水廠2 台取水泵運行一段時間後，出現振動、聲音也大，水泵盤根處有氣吸入，未見水向外滴落。解體後（hòu）發現葉輪入口有許多凹坑，初步認為泵發生了汽蝕。進行排查發現：該泵設計（jì）流量7000m3 /h、揚（yáng）程56m，由於泵（bèng）出口隻有拍門（mén），無流量控製閥（fá），實際運行流量8200m3 /h，也就是說泵長期在偏大流量工況運行；其次，入口攔汙（wū）柵處有樹枝和塑料袋等雜物堵塞。我們分析，造成泵汽蝕的原因（yīn）是吸水管路阻力增加導致（zhì）裝置汽蝕（shí）餘（yú）量NPSHa 降低；而運行流量的加大使得NPSHr 增大，終導致泵發生汽蝕。處置措（cuò）施：將（jiāng）葉輪（lún）改（gǎi）為鋼板焊接的，將葉輪外徑減小到合適尺寸( 即控製運行（háng）流量) ，並定期清理攔汙柵，此後未出現汽蝕（shí）問題。
6、結語
　　綜上所述，為了避免汽蝕現象的產生，應遵循幾點原則（zé）：泵的安裝高度必須低於泵的（de）允許（xǔ）吸上高度；吸入管路在滿（mǎn）足管道應力條（tiáo）件下應短而直，管件盡量少，吸入管的直徑不（bú）應小於吸入口的直（zhí）徑；變徑處不能有氣體積存。泵一旦出現汽蝕，可結合工藝要求和操作環境（jìng），采用上述某一項或幾項措施來解（jiě）決。 

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