延安职业技术学院卡业论文离心泵的汽蚀现象及预防措施.docx

题 目: 所属系部: 专 业:年级/班级: 作 者: 学 号： 指导教师： 评阅A：延安职业技术学院卡业论文离心泵的汽蚀现象及预防措施石汕工程系钻井技术07（五）钻井班马飞071395002023056高瑶二O—二年五月十四日摘要离心泵的应用是很广泛的，在国民经济的许多部门要用到它它的使用涉 及到各个领域，有工业，农业和能源方面，甚至在军事方面都用到它的很多原 理在现实的工作中，我们大家都知道，由于泵工作的动力较大，它的震动幅度 相对也很大，会因为各种各样的原因造成离心泵不能正常工作其中，离心泵汽 蚀是一种常见的现象，这种现象会引发多种事故，例如损坏离心泵的过流部件 本课题就针对这一问题进行讨论关键词:离心泵汽蚀现象预防绪论 1第一章概述 21.1 离心泵 21.2 离心泵的组成结构 31.3离心泵的工作原理 5第二章 离心泵的汽蚀现象分析 62.1 离心泵的汽蚀现象 62.2离心泵汽蚀的类型 62.3 离心泵汽蚀的原因 62.4 离心泵汽蚀原理 7第三章离心泵汽蚀的危害及预防措施 93.1汽蚀现象对离心泵工作的影响 93.1.1损坏过流部件 93.1.2 降低离心泵的性能 103.1.3 产生噪音与振动 103.1.4 制约离心泵的发展 103.2 影响离心泵汽蚀的因索 113.2.1 吸上真空高度 113.2.2汽蚀余量 133.2.3离心泵运行的最小流量 113.3离心泵汽蚀的预防措施 133.3.1改进泵的结构设计 143.3.2提高装置有效汽蚀余量 153.3.3使用抗汽蚀材料 153.3.4加强操作管理 15第四章结论 16致谢 17参考文献 17绪论随着科技的发达，泵的应用越来越多，只要需要把液体从地位送往高位就必 须用到泵。

泵的种类很多，由于分类的方式不同，也就有不同的叫法离心泵应该按照所输送的液体进行选择，并校核需要的性能，分析抽吸，排 出条件，是间歇运行还是连续运行等离心泵通常应在或接近制造厂家设计规定 的压力和流量条件下运行离心泵的效率是衡量泵工作能效的一项重要的经济技术指标H前我国离心 泵行业由于设计、生产和使用过程中的诸多不科学、不合理性导致大量电能浪费 和资源损失在能源H趋紧张的今天，正确地进行离心泵选型，及时调节离心泵 的工况点，使水泵运行在高效区，认真做好离心泵巡回检查，提高设备的检修质 量，对于节约电耗，降低成本，提高企业经济效益具有很大的经济意义特别是 大流量低扬程高比转速的双吸单级离心循环冷却离心泵在工业上的广泛应用，对 其进行节能技术分析与选型，有着显著的经济和社会效益离心泵的种类也有很多种，有立式、卧式、单级、多级、单吸、双吸、自吸 式等多种形式其主要的工作原理有：离心是物体惯性的表现比如用伞上的水 滴，半雨伞缓慢转动时，水滴会跟随用伞转动，这是因为雨伞与水滴的摩擦力做 为给水滴的向心力使然但是如果南伞转动加快，这个摩擦力不足以使水滴在做 圆周运动，那么水滴将脱离雨伞向外缘运动就象用一•根绳子拉着石块做圆周运 动，如果速度太快，绳子将会断开，石块将会飞出。

这个就是所谓的离心，离心 泵就是根据这个原理设计的高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而 达到输送的H的H前，离心泵被广泛应用于石化、电力、冶金、水利等工业领域，在各种生 产装置小对液体介质进行动力输送，其性能可靠性对于装置的正常运行有着非常 重要的作用和其他旋转式液体输送机械一样，离心泵在使用的过程中也会出现 各种各样的故障或者影响离心泵正常运转的现象其中，汽蚀就是是离心泵运行 中的一个重要现彖，是影响离心泵运行可靠性和使用寿命最为常见的问题，同时 也是影响其向大功率高转速方向发展的一个突出障碍，因此成为H前泵类研究中 的一个突出课题本课题就离心泵汽蚀现象展开讨论第一章概述1.1离心泵离心泵，顾名思义就是，依靠离心力将液体从地处送往高处的设备离心泵 有立式、卧式、单级、多级、单吸、双吸、自吸式等多种形式（如图1.1-1.4 为儿种类型的离心泵）图1.1单级卧式离心泵图1.2单级立式离心泵图1.3多级卧式离泵1.4多级立式离心泵1.2离心泵的组成结构离心泵的基本构造是由六部分组成的分别是叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封 环，填料函图1.5为离心泵的结构图）（1） 叶轮是离心泵的核心部分，它转速高出力大，叶轮上的叶片又起到主 要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。

叶轮上的内外表面要求光滑，以减少 水流的摩擦损失2） 泵体也称泵壳，它是水泵的主体起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接3） 泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转距传给叶轮， 所以它是传递机械能的主要部件4） 轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种滚 动轴承使用牛油作为润滑剂，加油要适当，一般为2/3〜3/4的体积，太多会发 热，太少又有响声并发热滑动轴承使用的是透明油作润滑剂的，加油到油位线 太多了，油要沿泵轴渗出并IL漂贱，太少轴承又要过热烧坏，造成事故在水泵 运行过程中轴承的温度最高在85度，一般运行在60度左右，如果高了就要查找 原因（是否有杂质，油质是否发黑，是否进水）并及时处理5） 密封环又称减漏环叶轮进口与泵壳问的间隙过大会造成泵内高压区 的水经此间隙流向低圧区，影响泵的出水量，效率降低；间隙过小会造成叶轮与 泵壳摩擦产生磨损为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命, 在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在0. 25〜1.10mm之 间为宜6） 填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成填料 函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流到外面來也不 让外面的空气进入到泵内，始终保持水泵内的真空。

当泵轴与填料摩擦产生热量 就要靠水封管住水到水封圈内，使填料冷却，保持水泵的正常运行所以在水泵 的运行巡回检查过程中对填料函的检查是特别要需要注意的，在运行600个小时 左右就要对填料进行更换j14162174_110II27Z77%%VZ/Z/ZZ/Z///7Z/ZZZ/7Z/Zi .\\ :2SSSiwii图1.5离心泵结构图表IT部件说明1柱销弹性联轴器部件5吸入器9导叶13平衡套17轴承2轴6密封环10导叶套14平衡盘3滚动轴承部件7中段11拉紧栓15填料函4水冷填料压盖8叶轮12吐出段16水冷室盖1.3离心泵的工作原理离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和床水室吸水室位于叶轮的进水口 前而，起到把液体引向叶轮的作用；圧水室主要有螺旋形床水室（蜗壳式）、导 叶和空间导叶三种形式；叶轮是泵的最重要的工作元件，是过流部件的心脏，叶 轮由盖板和中间的叶片组成离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮 的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室 吸进液体，在这一•过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一•升 力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这 个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。

离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体由于离心 泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和床力能都得到增加，被 叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成床力能，然后沿排出管路输送 出去，这时，叶轮进口处因液体的排岀血形成真空或低压，吸水池中的液体在液 而压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不 断地吸入和排出液体第二章离心泵的汽蚀现象分析2.1离心泵的汽蚀现象液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力吋，液体便产生汽泡 把这种产生气泡的现象称为汽蚀汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积 减小以致破灭这种由于压力丄升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭离 心泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因 为某种原因，抽送液休的绝对爪力降低到为吋温度下的液体汽化爪力吋，液体便 在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮 内的高压区吋，气泡周I韦I的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂在气泡凝结 破裂的同吋，液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用, 并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达儿百至儿千个大气压，冲击频 率可达每秒儿万次，严重吋会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流 部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程水泵产生汽蚀后除了对过流部件 会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重吋会使 泵中液体中断，不能正常工作2.2离心泵汽蚀的类型根据上述泵内发生汽蚀的原因，离心泵汽蚀可以分为叶面、间隙和粗糙三种 类型水泵安装过高，或流量偏离设计流量时所产生的汽蚀现象，其汽泡的形成 和溃灭基本上发生在叶片的正面和反面，我们称之为叶面汽蚀叶面汽蚀是水泵 常见的汽蚀现象在离心泵密封环与叶轮外缘的间隙处，由于叶轮进出水侧的压 力差很大，导致高速回流，造成局部压降，引起问隙汽蚀轴流泵叶片外缘与泵 壳之间很小的间隙内，在叶片正反面压力差的作用下，也因间隙中的反向流速大, 压力降低，在泵壳对应叶片外缘部位引起间隙汽蚀水流经过泵内粗糙凸凹不平 的内壁面和过流部件表面吋，在凸出物下游发生的汽蚀，称为粗糙汽蚀2.3离心泵汽蚀的原因水的饱和蒸汽压力与水温有关如果泵内的最低压力高于该温度的饱和蒸汽 压力，水就不会在泵内汽化生成汽泡，水泵就不会发生汽蚀所以，汽蚀是由水 的汽化引起的离心泵的汽蚀原因主要有以下几个方面：1） 在水泵中，如果吸入系统小某一局部区域的绝对圧力等于或低于被吸送 液体温度相应的汽化斥力，液体便发生汽化，从而发生汽蚀现象，从而造成泵叶 轮、叶片表面的损坏。

另外，溶解氧析出后对汽蚀区金属部件有氧化腐蚀作用 而汽蚀区液流发生猛烈撞击后，由液流撞击的机械能转化來的热能和汽泡凝结时 放出的热能也助长了氧化腐蚀作用2） 几何安装高度过高，或倒灌高度过低由于水泵安装过高，在设计工况 下运行，叶片进口背面出现低压区，当低于饱和蒸汽压力时，导致叶片背面发生 汽蚀3） 所输送的液体温度过高，则对应的饱和压力高，只要泵内最低点处的压 力小于或等于该饱和压力，泵的汽蚀就会发生4） 运行方式不当当水泵流量大于设计流量时，叶轮进口相对速度的方向 偏离设计方向，共夹角增大，叶片前缘正面发生脱流和漩涡，产生负压，可能出 现汽化而引起叶片正面发生汽蚀当流量小于设计流量时，叶轮进口水流相对速 度向相反方向偏离，夹角减小，叶片进口背面产生脱流和漩涡，出现低压区，是 导致叶片背面汽蚀的原因之一5） 泵安装地点大气压力低对于凝结水泵汽化，具体原因有很多种如： 泵内零、部件磨损、泵内空气未排尽、进口滤网堵塞、凝汽器水位低、循环水管 路堵塞等，还要考虑凝结水温、凝结水含氧量等2.4离心泵汽蚀原理汽蚀现象从机理上來说是个非常复杂的过程，包括了介质在汽液两相变化时 所引起的物理、化学、电学、力学以及声学等诸多现象。

了解汽蚀产生的机理有 助于离心泵设计、。