离心泵安全运行——离心泵的气蚀与安装高度

　　离心泵的扬程可以达到几百甚至千米以上，但离心泵的安装高度却受到一定的限制，如果安装过高，就会发生气蚀现象。轻则导致流量、压头迅速下降，重则导致不能吸液或叶轮伤害。
　　
　　1　汽蚀现象
　　
　　如前所述，离心泵的吸液是靠吸液面与吸人口间的压差完成的。当吸人液面压力一定时，泵的安装高度越大，则吸人口处的压力将越小，当吸人口压力小于操作条件下被输送液体的饱和蒸汽压时，液体将会汽化产生气泡，含有气泡的液体进入泵体后，在离心力的作用下，进入高压区，气泡在高压的作用下，又液化为液体。由于原气泡位置的空出造成局部真空，周围液体在高压的作用下，迅速填补原气泡所占空间。这种高速冲击频率很高，可以达到每秒几千次，冲击压强可以达到数百个大气压甚至更高。这种高速冲击频率很高，轻的叶轮疲劳，重的则可以将叶轮与泵壳破坏。甚至能把叶轮打成蜂窝状。这种因为被输送液体在泵内气化再液化的现象叫离心泵的汽蚀现象。
　　
　　汽蚀现象发生时，会产生噪声和引起振动，流量、扬程及效率均会迅速下降。严重时，不能吸液。工程上当扬程下降3％时就认为进入了汽蚀状态。避免汽蚀现象的方法是限制泵的安装高度。避免离心泵气蚀现象的最大安装高度，称为离心泵的允许安装高度，也叫允许吸上高度。
　　
　　2　允许安装(吸上)高度
　　
　　离心泵的允许安装高度可以通过在图6—6中的0—0截面和1—1截面间列柏努利方程求得。即：

　　式中Hg——允许安装高度，m；
　　
　　p_o——吸入液面压力，Pa；
　　
　　p₁——吸入口允许的最低压力，Pa；
　　
　　u₁——吸入口处的流速，m/s；
　　
　　p—液体的密度，kg/m³；

　　∑H_f,0-1——流体流经吸人管的阻力，m。

　　从式(6—2)可以看出，允许安装高度与吸人液面上方的压力p_o低压力p₁、液体密度p、吸入管内的动能及阻力有关。因此，增加吸人液面的压力，减小液体的密度、降低液体温度(通过降低液体的饱和蒸汽压来降低p₁，)，增加吸人管直径(从而使流速降低)和减少吸人管内流体阻力均有利于允许安装高度的提高，在其他条件都确定的情况下，如果流量增加，将造成动能及阻力的增加，安装高度会减少，汽蚀的可能性增加。
　　
　　离心泵的允许安装高度可以由允许吸上真空高度法或允许汽蚀余量法计算。近年来，前者已经很少使用，故只介绍后一种方法。
　　
　　离心泵的抗汽蚀性能参数可用允许气蚀余量来表示，其定义为泵吸入口处动能与静压能之和比被输送液体的饱和蒸汽压头高出的最低数值。即

　　将上式代入式(6—2)得：

　　同样，泵的生产厂家提供的允许汽蚀余量是98．1kPa和293K下以水为介质测得的，当输送条件不同时，应该对其校正。