离心泵的汽蚀及预防措施

离心泵的汽蚀及预防措施

申玉武

（大庆石化公司化工一厂     黑龙江省大庆市163711）

摘要： 离心泵式输油泵在各种液体塑料原油的生产加工以及生产传动输送泵的过程中由于在其应用非常的广泛，这样它也就是一种非常常见的大型各种液体塑料原油传动输送泵的机械传动装置，而各种类似汽蚀作用反应这类现象无疑的也是离心泵日常维护工作以及运行维护过程中频繁存在出现的并且频率很高的一种常见安全问题，汽蚀作用反应这类现象的频繁出现存在对于液体原油传动离心泵的正常工作运行维护工作会对它具有一定的不利性和影响，同时这也可能会给离心泵的日常运行管理、维护等日常设备工作运行过程中会带来麻烦，为了有效的的保证液体原油传动离心泵的正常工作运行维护工作，延长离心泵的正常工作使用寿命，采取有效的安全防护管理措施，防止各种类似汽蚀作用反应这类现象的频繁存在出现等这些都是非常十分的很有必要的。

关键词： 离心泵;汽蚀;原因;预防措施

1离心泵出现汽蚀的常见原因及其危害

1.1 汽蚀的原因

离心机械泵和机汽蚀是否不能同时出现有效泵泵汽蚀，主要与有效离心泵泵和机汽蚀期间累积温度余量（npsha）和必须同时防止泵泵汽蚀期间累积温度流量（npshr）间的高低关系有关，有效离心泵泵和机汽蚀期间累积温度余量不能同时出现明显温度下降，汽蚀期间累积温度流量明显温度上升，两者的旋转方向的相交点就是必须防止有效汽蚀的一个主要临界点。有效离心泵泵和机汽蚀期间累积温度余量的明显温度下降直接就可能会出现导致有效离心机和动力泵不能同时出现有效泵泵汽蚀期间累积余量现象。

1.2 离心泵汽蚀的危害

汽蚀对离心机和泵来说有许多大的危害，长期在叶轮断裂机的工况下正常运行，会很快地致使叶轮上的材料结构出现疲劳及脆性剥蚀，从而严重影响离心泵的正常运行工作。

1.2.1 汽蚀产生噪声和振动

离心机在进气泵内部转动产生剧烈内部汽蚀时，气泡泡沫液体流道进入一个温度高压而且压力大的区域之后气泡会迅速速度增大从而缩小并迅速发生气泡破裂，由于整个泡沫气泡迅速发生溃灭，造成泡沫气泡块状液体泡沫微粒扩散集团之间及其他泡沫液体气泡微粒扩散集团与其他气泡液体流道的表面和气泡壁面之间的剧烈摩擦撞击，因而有时可能会直接听到产生各种不同的高频率和大强度范围的复杂电磁波和噪声，一般这种电磁噪声直接产生时的频率在600～2500hz之间，有时也甚至可能会直接听到产生各种具有更高频率强度和低频率的复杂电磁波和超声波。如果内部汽蚀严重时，可能会直接听到离心机从泵内在泵腔内发出有噼噼啪啪的高频爆炸振动声音，并且可能会直接引起离心泵的剧烈高频振动，致使整个离心泵不能正常运行工作或者运行。

1.2.2 汽蚀降低泵的性能

在该机与泵内部发生潜伏模式模型汽蚀的这个初始实际操作运行阶段，泵的内部机械性能参数没有显著性的发生变化，对整个机与泵的外部性能结构及其特性亦就毫无明显性的直接影响，因而又被人们称为一种具有潜伏性的的模式模型汽蚀，往往不被当时代的人们所觉得十分注意。长期以来也正处在这种具有潜伏性的模式模型汽蚀实际操作运行工况下的一些实际工作中的机械和零部件往往至少会直接使整个泵内部受到一些严重破坏。但由于有待这种潜伏模式汽蚀操作工况继续发展至少能达到一定的无损害性的程度，汽泡大量积液继续重复产生和迅速出现溃灭，堵塞了多余液体输出流道，破坏了泵内各种多余流量液体的稳定流动性和连续性，使整个机与泵的多余液体输出流量、扬程、效率均明显相比有所大幅下降，严重时还极有可能导致使其从整个泵内部的呼吸中得不到以上各种多余量的液体，这时候的整个泵已完全处于无法及时恢复而能继续正常的泵工作了。

2  提高离心泵抗汽蚀能力的措施

2.1 提高离心泵的自身抗汽蚀性能

合理改善优化叶轮几何形状整体结构  叶轮几何形状整体结构对石化工业采用离心泵叶片齿轮有重要的对抗运动防御影响，合理对叶片齿轮轴的轮体几何形状结构整体尺寸与叶轮轴的形状整体结构尺寸进行综合设计并经改进后就一定可有较高效率地彻底防止离心泵的叶轮叶片汽蚀发生老化衰退现象，具体方法设计建议阐述如下：①合理改善优化叶轮提高叶片驱动进口叶轮盖板内壁直径;②合理优化改善选择采用叶轮驱动进口盖板冲角;③合理优化改善齿轮提高采用叶片叶轮驱动进口叶片盖板内壁厚度;④合理改善选择叶轮前驱动进口叶片盖板的最大进口曲率和前进口盖板半径。同时还充分考虑到了可以适当改善采用叶片齿轮驱动延伸法来提高驱动叶片叶轮盖板进口边缘的延伸方向、提高叶轮驱动叶片盖板进口边对叶轮流道的粗糙度和硬化侵蚀程度、合理改善采用齿轮布置平衡孔、适当改善采用齿轮提高叶片齿轮驱动叶片盖板进口数的多种设计方法等都可以有效提高我国石化工业采用离心泵的轮轴对抗叶轮叶片汽蚀的运动防御能力。

2.2 优化离心泵安装、使用和运行参数

①离心泵泵的安装高度合理。最小泵的离心安装高度不得小于最大泵的安装高度就这样可以有效保证离心泵本身不会长期出现被蒸汽蚀蚀的现象。②有效降低企业吸入道路管道汽蚀阻力。在企业进行吸入管路汽蚀设计时，可以通过采用增加吸入管径、降低吸入管道内水力流速、减少吸出管道吸入附件、缩短吸入管道附件长度的多种方式，以大幅减小由于吸入进出口的管道水力流动损失，从而可以达到快速提高有效率的汽蚀保护余量的设计目的，可有效率地提高液压离心泵的流动抗压和汽蚀保护能力，该设计方法简单而又实用。③适当调整起动转速。适当的转速降低离心泵的起动转速，可以有效使用离心泵的后期汽蚀累积余量实现成平方向的降低，可有效率的减少离心机在泵后期出现大量汽蚀的发生机率。

2.3 CFD技术改善离心泵汽蚀性能

由于离心式水泵叶轮泵的流动条件情况复杂，常规方法提高水泵汽蝕过程试验计算方法性能具有一定的技术弊端。cfd（临床计算水泵流体机械动力学）：其技术特点是通过临床实验室的数据分析建立水泵汽蚀与叶轮水泵几何流体形状的相互关系计算模型，是有效提高叶轮水泵汽蚀试验性能的一个强有力的计算工具，具有技术应用领域范围广、计算分析能力强、计算结果可靠等诸多技术优势。

3  结语

离心机对泵正常汽蚀的处理危害通常是严重的，掌握离心泵的正常汽蚀处理性能，根据我国原油工业生产的实际使用情况，查找汽蚀原因，制定处理措施，正确地进行选择采用相应的处理方法措施加以解决，可以有效保证离心泵的合理正常运行，提高离心泵的正常工作效率，防止其他汽蚀及其严重危害的同时发生。

参考文献：

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[2]铁占续.含沙水汽蚀对离心泵损伤的试验研究[J].化工设备与管道，2000，37（3）：42-44.

[3]彭德迟，余良旺.水泵叶轮腐蚀因素分析与防腐对策[J].给水排水，2007（6）：19-22.

作者简介 姓名 申玉武 性别 男 出生日期 1974.06.18民族 汉 ，大庆石化公司化工一厂裂解车间分离班长 联系地址 大庆石化公司化工一厂裂解车间车间，邮编163714