離心泵汽蝕、氣縛的原因及處理方法及安全操作規(guī)程

由離心泵的工作原理可知，當葉片間的液體從高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中甩出后，在葉輪入口附近形成低壓區(qū)。當葉輪入口處的壓力等于或低于操作溫度下被輸送液體的飽和蒸氣壓pV時該處的液體就會汽化產(chǎn)生氣泡。當氣泡隨液體流到高壓區(qū)時，氣泡因受壓而迅速凝結(jié)。離心泵的汽蝕和氣縛詳解汽蝕現(xiàn)象由離心泵的工作原理可知，當葉片間的液體從高速旋轉(zhuǎn)的葉輪中甩出后，在葉輪入口附近形成低壓區(qū)。當葉輪入口處的壓力等于或低于操作溫度下被輸送液體的飽和蒸氣壓pV時該處的液體就會汽化產(chǎn)生氣泡。當氣泡隨液體流到高壓區(qū)時，氣泡因受壓而迅速凝結(jié)。在氣泡凝結(jié)的瞬間會產(chǎn)生局部真空，周圍的液體以很高的速度沖向氣泡原來占據(jù)的空間，造成沖擊和震動，產(chǎn)生很大的沖擊力。尤其當氣泡的凝結(jié)點位于葉片表面附近時，眾多液體質(zhì)點以很高的頻率和壓力沖擊葉片；同時，氣泡中還可能夾帶有少量的氧氣等對金屬材料發(fā)生化學腐蝕作用。葉片在連續(xù)沖擊和化學腐蝕的共同作用下，表面受損出現(xiàn)斑痕和裂縫，將導(dǎo)致葉片過早損壞，這種現(xiàn)象稱為離心泵的汽蝕。氣縛現(xiàn)象離心泵啟動時，若泵內(nèi)存有空氣，由于空氣密度很小，旋轉(zhuǎn)后產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心區(qū)所形成的低壓不足以吸入液體，這樣雖啟動離心泵也不能完成輸送任務(wù)，這種現(xiàn)象稱為氣縛。這表示離心泵無自吸能力，所以離心泵在啟動前必須向泵內(nèi)灌滿被輸送的液體。當然若將離心泵的吸入口置于被輸送液體的液面之下，液體會自動流入泵內(nèi)，這是一種特殊情況。離心泵吸入管路裝有底閥，以防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流出，濾網(wǎng)可以阻攔液體中的固體吸入而堵塞管道和泵殼排出管路中裝有的調(diào)節(jié)閥是供開泵、停泵和調(diào)節(jié)流量時使用。從造成汽蝕和氣縛的原因不同來看：氣縛是泵體內(nèi)有空氣，一般發(fā)生在泵啟動的時候，主要表現(xiàn)在泵體內(nèi)的空氣沒排凈；而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達到了它的汽化壓力，可見和輸送介質(zhì)，工況有密切的關(guān)系。防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生有以下方法：⒈在啟動前向殼內(nèi)灌滿液體。做好殼體的密封工作，灌水的閥門和蓮蓬頭不能漏水密封性要好。⒉離心泵吸入管路裝有底閥，以防止啟動前灌入的液體從泵內(nèi)流。濾網(wǎng)可阻止液體中的固體吸入。排出管路裝有調(diào)節(jié)閥是供開泵停泵和調(diào)節(jié)流量時使用。⒊將離心泵的吸入口置于備輸送液體的液面之下，液體會自動流入泵內(nèi)。發(fā)生汽蝕的原因與解決辦法造成汽蝕的主要原因有：１．進口管路阻力過大或者管路過細２．輸送介質(zhì)溫度過高；３．流量過大，也就是說出口閥門開的太大；４．安裝高度過高，影響泵的吸液量；５．選型問題，包括泵的選型，泵材質(zhì)的選型等．解決辦法：1、清理進口管路的異物使進口暢通，或者增加管徑的大??；2、降低輸送介質(zhì)的溫度；

3、降低安裝高度；4、重新選泵，或者對泵的某些部件進行改進，比如選用耐汽蝕材料等。離心泵最大安裝高度的計算為了避免汽蝕現(xiàn)象的發(fā)生，離心泵的安裝高度需要進行非常仔細的校核計算。水泵進水側(cè)裝置形式示意圖如下：泵的允許幾何安裝高度與多方面條件有關(guān)，公式如下：式中：[Hg]—泵的允許幾何安裝高度，m；（計算結(jié)果供設(shè)計時利用，實際安裝高度需低于允許安裝高度）pe—吸水水面壓力，Pa；（為吸水水面的大氣壓，海拔越高大氣壓越低）pv—飽和蒸汽壓力，Pa；（與水溫有關(guān)，水溫越高，飽和蒸汽壓力越高）ρ—流體的密度，kg/m3；g—重力加速度，9.81m/s2；[NPSHr]—水泵的允許汽蝕余量，m；（與水泵性能有關(guān)，由水泵廠家提供）hw—吸入管路中的水頭損失，m。（與吸水管路設(shè)計有關(guān)，由設(shè)計人員確定）由上式可知:海拔越高、水溫越高、允許汽蝕余量越大、進水管路水頭損失越大，允許幾何安裝高度越小。不同海拔時的大氣及對應(yīng)的水頭高度見下表：不同溫度時水的飽和蒸汽壓對應(yīng)水頭高度見下表：例：某品牌VISO125X100-315-55/2水泵汽蝕余量為[NPSHr]=3.29m，欲在海拔500m高度的地方工作，該地區(qū)夏季最高水溫為40℃，若吸水管的水頭損失為1m，則該泵在當?shù)氐倪\行幾何安裝高度[Hg]計算如下：設(shè):吸水水面壓力為當?shù)卮髿鈮?，由表查得海?00m處大氣壓頭9.7m；水溫40℃時，水的飽和蒸汽壓頭為0.752m；計算得：[Hg]=9.7-0.752-3.29-1=4.658m離心泵使用安全操作規(guī)范一、啟動前準備工作1、檢查水泵設(shè)備的完好情況。2、軸承充油、油位正常、油質(zhì)合格。3、將離心泵的進口閥全部打開。4、泵內(nèi)注水或真空泵引水（倒灌除外）打開放氣閥排氣。5、檢查軸封漏水情況，填料密封以少許滴水為宜。6、電機旋轉(zhuǎn)方向正確。二、泵的啟動1、運轉(zhuǎn)前應(yīng)檢查泵轉(zhuǎn)動是否靈活；機械密封應(yīng)無摩擦現(xiàn)象；儲油器油位是否正常；電機轉(zhuǎn)動方向是否正確。2、關(guān)閉泵出口閥門；3、對外部有沖洗的機械密封，起動前應(yīng)先開啟沖洗液使密封腔內(nèi)充滿密封液；4、檢查引水是否正常（使液體充滿泵腔）；5、接通電源，當電機達到額定轉(zhuǎn)速后逐漸開啟出口閥門（泵出口閥門關(guān)閉時泵連續(xù)工作時間不能超過3分鐘）。三、泵的運轉(zhuǎn)1、經(jīng)常檢查泵和電機的發(fā)熱情況（軸承溫度≤75℃）；2、經(jīng)常檢查機械密封的密封性能；3、軸承潤滑油加注量以油位計中心線2mm左右；4、注意電動機電流、溫度等參數(shù)是否在規(guī)定范圍內(nèi)；5、不能用吸入管上的閥門調(diào)節(jié)泵的流量，避免產(chǎn)生氣蝕；6、泵不能在低于30%設(shè)計流量下長期運轉(zhuǎn)。四、停車1、緩慢關(guān)閉出口管路閥門，并關(guān)閉各種儀表開關(guān)；2、切斷電源；3、關(guān)閉密封沖洗液。五、維護和保養(yǎng)1、保持設(shè)備表面衛(wèi)生；2、定期檢驗電機絕緣性能；3、冬天環(huán)境溫度低于液體凝固點時，停機后應(yīng)將泵體內(nèi)液體放盡，以免凍裂；4、長期停運時應(yīng)徹底搞好設(shè)備衛(wèi)生，拆開泵體，將所有零件上的腐蝕液擦拭干凈，尤其是密封室要認真沖洗干凈重新裝好，涂好防銹油，并將泵的進出口封閉后妥善保管。六、機械密封的使用1、維護保養(yǎng)時嚴防固體雜質(zhì)進入機械密封面而使密封失敗；2、在易結(jié)晶的介質(zhì)中使用機械密封應(yīng)注意經(jīng)常沖洗，停車后再開車要將機械密封上結(jié)晶物清洗干凈；3、拆卸機械化密封時應(yīng)仔細小心，不許用榔頭等物敲擊，以免破壞動、靜密封面；4、應(yīng)嚴格檢查動環(huán)與靜環(huán)的相對摩擦密封面，不