消防泵气蚀有什么危害以及屏蔽泵有什么特点？

2021/04/16

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一、 汽蚀现象

消防泵液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，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。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

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，抽送液体的压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，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时，气泡周围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时，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，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

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，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

二、泵汽蚀基本关系式

泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHr（NPSHc）——泵开始汽蚀

NPSHa NPSHa>NPSHr（NPSHc）——泵无汽蚀

式中 NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；

NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；

NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；

[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

三、装置汽蚀余量的计算

NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg

四、 防止发生汽蚀的措施

欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下：

1． 减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）；

2． 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等；

3． 防止长时间在大流量下运行；

4． 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀；

5． 泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

6． 泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响；

7． 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料。

根据被输送液体的温度、压力、有否颗粒和粘度高低等不同要求，屏蔽泵可分为以下几种型式：

一、基本型（标准型）

    输送介质温度不超过120℃，扬程不超过100m，其它各种类型的屏蔽泵都是在基本型的基础上的变型和改进。

二、逆循环型

    这种型式的屏蔽泵，其轴承润滑、冷却和电动机冷却的液体流动方向与基本型正好相反。

    逆循环型泵的主要特点是不易产生汽蚀，适合输送易汽化的液体，有时也称之为易汽化型。

三、高温型

    输送介质温度可高达450℃。通常在屏蔽电机外增加冷却水套和在外部循环管加冷却套管，将高温循环液冷却以降低电机和轴承温度。在功率不大的场合，有的制造厂不采用冷却液，而是在电动机外部设置散热翅片和用特殊绕组来适应工况，其使用温度一般不能超过400℃。

四、高熔点型

    在泵的液力端和电动机侧均带有夹套，夹套中可通入蒸汽或一定温度的液体以防止高熔点液体产生结晶。泵的外部循环管也要加保温（加热）夹套。

五、高压型

    屏蔽泵的外壳是一个高压容器，使泵能承受很高的系统压力。为了支承处于内部高压下的屏蔽套，可以由定子线圈本身用作承受压力。也可以做成在高温、高压下运转的屏蔽泵。

六、自吸型

    泵的吸入口比叶轮中心要高很多，在停泵后，当吸入管路中没有液体时，叶轮和加大的泵室内始终充满液体，再启动时不必灌水，泵就可以工作。自吸泵特别适合于从地下容器中抽取液体。

    此外，按不同方法还可分为液下型、泥浆型、高压管路型以及专为船舶、核电站和吸收制冷装置用的各种类型屏蔽泵。也可以分为立式、卧式、在线式以及单级、多级等不同类型。