什么是氣蝕?
當(dāng)泵內(nèi)液體的局部壓力降至臨界壓力時，液體中會產(chǎn)生氣泡。氣蝕是氣泡聚集、運動、分裂和消除的全過程。臨界壓力通常接近汽化壓力。
氣蝕的危害是什么?
過流部件腐蝕
腐蝕有兩個原因:
一是氣泡破裂時的高頻率(600 ~ 25000赫茲)沖擊和高達49兆帕的壓力造成金屬表面的機械剝蝕。
第二是由于蒸發(fā)過程中釋放的熱量和溫差電池作用引起的水解。產(chǎn)生的氧氣氧化金屬并引起化學(xué)腐蝕。
泵性能下降
當(dāng)泵發(fā)生氣蝕時，葉輪中的能量交換被干擾和破壞。外部特性顯示為Q-H曲線、Q-P和Q-η曲線線下下降。在嚴重的情況下，泵中的流量將被中斷，無法工作。
對于低比轉(zhuǎn)速，由于葉片空間流道又窄又長，一旦發(fā)生氣穴現(xiàn)象，氣泡將充滿整個流道，性能曲線將突然下降。
對于中高特定速度，流道是短而寬的，因此氣泡需要從產(chǎn)生到發(fā)展到完全充滿流道的過渡過程。相應(yīng)的性能曲線開始緩慢下降，然后在急劇下降之前增加到某個值流量。
在離心泵中最有可能發(fā)生氣蝕的地方
在葉輪曲率最大的前蓋板處，靠近葉片入口邊緣的低壓側(cè);
蝸形隔板舌的低壓側(cè)和擠壓室中入口邊緣附近的導(dǎo)葉;
葉尖外圓與無前蓋板的高比轉(zhuǎn)數(shù)葉輪殼體和葉尖低壓側(cè)之間的密封間隙;
多級泵中的第一級葉輪。
提高抗氣蝕能力的措施
1.提高離心泵抗氣蝕性能的措施
改進從泵的吸入口到葉輪附近的結(jié)構(gòu)設(shè)計。增加流通面積;葉輪蓋板入口部分的曲率半徑增加，以減少液體流的急劇加速和減壓。適當(dāng)減小葉片入口的厚度，并使葉片入口變圓以使其接近流線型，也可以減少葉片頭部周圍流動的加速和減壓。提高葉輪和葉片進口部分的表面光潔度，以減少阻力損失;葉片入口邊緣延伸到葉輪入口，從而液體流提前接收功，并且壓力增加。
采用預(yù)感應(yīng)輪使液流在預(yù)感應(yīng)輪中提前做功，以增加液流的壓力。
如果采用雙吸葉輪，使氣流同時從葉輪進入兩側(cè)流出，則入口橫截面將加倍，入口流速將加倍。
設(shè)計工況采用稍大的正沖擊角來增加葉片進口角，減少葉片進口處的彎曲，減少葉片堵塞，增加進口面積。改善大流量下的工作條件，減少流量損失。但是，正沖擊角不能太大，否則會影響效率。
使用抗氣蝕材料。實踐表明，材料的強度、硬度和韌性越高，化學(xué)穩(wěn)定性越好，抗氣蝕能力越強。
2、提高進液裝置有效氣蝕余量的措施
增加泵前儲液罐的液位壓力，以增加有效氣蝕余量。
降低抽吸裝置泵的安裝高度。
將上部抽吸裝置改為回流裝置。
減少泵前管道的流量損失。例如，在要求的范圍內(nèi)盡可能縮短管道，降低管道中的流速，減少彎頭和閥門，盡可能增加閥門開度。
降低泵入口處工作介質(zhì)的溫度(當(dāng)輸送工作介質(zhì)接近飽和溫度時)。
上述措施可根據(jù)泵的選型、材料選擇、泵的使用地點等條件進行綜合分析并適當(dāng)應(yīng)用。
氣蝕余量和吸力
當(dāng)泵工作時，由于一定的真空壓力，液體將在葉輪入口處產(chǎn)生蒸汽。在液體顆粒的沖擊運動下，汽化的氣泡會腐蝕金屬表面，如葉輪，從而損壞金屬表面，如葉輪。此時的真空壓力稱為汽化壓力，氣蝕余量指的是泵入口處單位重量液體的過剩能量超過汽化壓力，該單位用米和(NPSH)表示
吸入沖程要求氣蝕余量δh:即允許泵吸入液體的真空度，即泵的允許安裝高度，單位為米。吸力=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-氣蝕余量-安全量(0.5米)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能量管道真空高度10.33米
例如，某臺泵的氣蝕余量為4.0m，計算吸入距離δh。
解決方案:δh=10.33-4.0-0.5=5.83米
各自的度量單位和字母是什么?
氣蝕余量指液體蒸發(fā)時，泵入口處液體的總壓頭和壓力壓頭之間的差值。單位以米(水柱)標(biāo)記，以(NPSH)表示。它具體分為以下幾類:
NPSHa——裝置氣蝕余量也稱為有效裝置氣蝕余量，裝置越大，發(fā)生氣蝕的可能性越小。
泵氣蝕余量又稱必要泵氣蝕余量或泵入口動壓降，氣蝕阻力越小越好。
NPSHc——臨界氣蝕余量是指氣蝕余量，對應(yīng)于泵性能的一定下降;
[NPSH]——許用氣蝕余量用于確定泵的使用條件氣蝕余量，通常取[NPSH]=(1.1 ~ 1.5) NPSHC。
必需氣蝕余量和有效氣蝕余量之間有什么區(qū)別
氣蝕余量將有效氣蝕余量NPSHa和必要氣蝕余量NPSHr分開。泵的本質(zhì)氣蝕余量是泵的特性，由設(shè)計決定，泵的有效氣蝕余量由工藝管道決定。
對于給定的泵，在給定的速度下所需的氣蝕余量和流量稱為所需的氣蝕余量，通常用NPSHr表示。
對于給定的泵，無論何種介質(zhì)(由于速度分布的影響，粘性介質(zhì)除外)，它都以一定的速度和流量流過泵入口，并且由于相同的速度而具有相同的壓降，也就是說，NPSHr是相同的。因此，NPSHr與液體的性質(zhì)無關(guān)(不考慮熱力學(xué)因素)。
NPSHr越小，壓降越小，裝置必須提供的NPSHa越小，泵的抗氣蝕性能越好。因此，r代表所需，由泵體決定，具體與轉(zhuǎn)速、葉輪類型等相關(guān)。
有效氣蝕余量指由泵安裝條件決定的氣蝕余量，通常用NPSHa表示。也稱為裝置氣蝕余量，它是由抽吸裝置提供的過剩能量，超過泵入口處每單位重量液體的汽化壓頭。
NPSHa越大，泵內(nèi)發(fā)生氣蝕的可能性越小。有效氣蝕余量尺寸與器件參數(shù)和液體特性(壓力、pv等)相關(guān)。)。由于抽吸裝置的水力損失與流量的平方成正比，因此，NPSHa隨著流量的增加而減少。
因此， A代表可用和可用，由系統(tǒng)和管道決定，必須嚴格計算。
為了確保泵不會氣蝕，NPSHa必須大于NPSHr。對于特定的尺寸，各種類型的泵都有經(jīng)驗值。一般情況下，泵的必要氣蝕余量增加0.5-1m的剩余能量頭作為許可氣蝕余量。