1 水泵的汽蚀现象与危害 1.1 汽蚀形成的过程和表现 离心泵叶轮入口处是泵内压力最低的地方,当此处的压力等于或低于工作温度下被输出液体的饱和蒸汽压时,液体就会沸腾汽化,产生大量汽泡。同时原来溶于液体中的气体也将析出。这些汽泡随液体流到叶轮内压力较高处重新凝结,在凝结过程中,由于体积急剧缩小,四周的液体以极大的速度冲向这个凝结空间,使泵内造成冲击振动和噪音。在压力很大(可达到 10~100MPa),频率很高的液体质点连续冲击下,金属表面逐渐因疲劳而破坏,这种破坏称为剥蚀。 P4201 循环水泵叶轮的汽蚀主要集中在叶片入口部位,汽蚀形状呈现连续分布的坑状,且有密集的蜂窝状,有的部位已被破坏穿孔甚至缺失,叶轮报废只能更换。 1.2 汽蚀的危害 汽蚀会改变泵内水流状态,造成流动阻力增加,产生噪音和振动,缩短叶轮使用寿命,而且会使泵的性能下降。 1.2.1 产生噪声和振动 泵发生汽蚀时,大量汽泡在高压区连续发生骤然破裂,微细射流的高速冲击形成了噪声,汽泡破裂时的冲击力将使泵组产生很大振动。而 P4201 这台循环泵在 2008 年 6 月至 11月的试车过程及往后的运行中,噪声极大,振动一直超标,虽然经过多次检修。一直未得到改善。 1.2.2 对流道的材料造成破坏 当汽泡随液体流到叶轮内压力较高处时,汽泡受压后内部压强升高,破碎时形成微细射流(速度可达 130m/s,压强可达 100MPa)。流道金属表面在高频高压的微细射流作用下发生疲劳破坏,严重时呈现蜂窝状的空洞。另外,微细射流造成的冲击还会形成 200℃以上的高温,使流道金属出现电解现象而产生强烈的化学腐蚀。 2 产生汽蚀的条件与评价方法 2.1 泵产生汽蚀的条件 在泵系统中通常用汽蚀余量(NPSH)表示泵汽蚀性能的好坏,汽蚀余量又分为装置汽蚀余量(NPSHa)和泵汽蚀余量(NPSHr),它们是两个性质不相同的参数。NPSHr 由泵本身的特性决定,是表示泵本身抗汽蚀性能的参数;NPSHa 由外界的吸入装置特性决定的,是表示吸入装置汽蚀性能的参数。 NPSHr 表示在泵进口处单位重量液体所具有超过输送温度下该液体的饱和蒸汽压的富余能量。如果装置的汽蚀余量小于或者等于泵的气蚀余量,泵就会发生汽蚀。 2.2 汽蚀的评价方法 泵汽蚀余量 NPSHr 是由泵自身的结构,如吸水室、叶轮进口部分等的几何形状决定的,它的值越小,表示泵本身的抗汽蚀性能越好。至于在某一工况是否发生汽蚀,与泵的几何安装高度有关,即泵应该在低于允许吸...