水泵的类型原理、汽蚀现象以及汽蚀基本关系式

一 水泵的类型原理
一、水泵的定义：通常把提升液体、输送液体或使液体增加压力 ,即把原动机的机械能变为液体能量从而达到抽送液体目的的机器统称为泵。
二、水泵的工作原理：
1 容积式泵 _ 利用工作腔容积周期变化来输送液体。
2 、叶片泵 _ 利用叶片和液体相互作用来输送液体。
三、泵的具体用途：泵的不同用途、不同的输送液体介质、不同
流量、扬程的范围，泵的结构型式当然也不一样，材料也不同，概括起来，大致可以分为：
1 、城市供水 2 、污水系统 3 、土木、建筑系统 4 、农业水利系统 5 、电站系统
6 、化工系统 7 、石油工业系统 8 、矿山冶金系统 9 、轻工业系统 10 、船舶系统
 
二 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。
   水泵在运转中，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。
 

三 水泵汽蚀基本关系式

　　 水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 。 

四 防止汽蚀措施

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 ．水泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行；

6 ．水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 
五 水泵的选型
设计院在设计装置设备时，要确定泵的用途和性能并选择崩型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始，那么以什么原则来选泵呢？依据又是什么？水泵的类型  原理 汽蚀现象以及水泵汽蚀基本关系式
一 、 水泵选型原则
1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。
2、必须满足介质特性的要求。对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵，要求轴封可靠或采用无泄漏泵，如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵对输送腐蚀性介质的泵，要求对流部件采用耐腐蚀性材料，如AFB不锈钢耐腐蚀泵，CQF工程塑料磁力驱动泵。对输送含固体颗粒介质的泵，要求对流部件采用耐磨材料，必要时轴封用采用清洁液体冲洗。
3、机械方面可靠性高、噪声低、振动小。
4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本zui低。
5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。因此除以下情况外，应尽可能选用离心泵：
有计量要求时，选用计量泵扬程要求很高，流量很小且无合适小流量高扬程离心泵可选用时，可选用往复泵，如汽蚀要求不高时也可选用旋涡泵.扬程很低,流量很大时,可选用轴流泵和混流泵。介质粘度较大（大于650~1000mm2/s）时，可考虑选用转子泵或往复泵（齿轮泵、螺杆泵）介质含气量75%，流量较小且粘度小于37.4mm2/s时，可选用旋涡泵。对启动频繁或灌泵不便的场合，应选用具有自吸性能的泵，如自吸式离心泵、自吸式旋涡泵、气动（电动）隔膜泵。
 
六 水泵选型一般程序

     1、根据装置的布置、地形条件、水位条件、运转条件、经济方案比较等多方面因素

2 、 考虑选择卧式、立式和其它型式（管道式、直角式、变角式、转角式、平行式、垂直式

、直立式、潜水式、便拆式、液下式、无堵塞式、自吸式、齿轮式、充油式、充水温式）。卧

式泵拆卸装配方便， 3 、 易管理、但体积大， 4 、 价格较贵， 5 、 需很大占地面积；立

式泵， 6 、 很多情况下叶轮淹没在水中， 7 、任何时候可以启动， 8 、 便于自动盍或远

程控制， 9 、并且紧凑， 10 、安装面积小， 11 、价格较便宜。3 、根据液体介质性质，

确定清水泵，热水泵还油泵、化工泵或耐腐蚀泵或杂质泵，或者采用不堵塞泵。 安装在爆炸

区域的泵，应根据爆炸区域等级，采用防爆电动机。4 、振动量分为：气动、电动（电动分为

220v 电压和 380v 电压）. 5 、根据流量大小，选单吸泵还是双吸泵：根据扬程高低，选单

吸泵还是多吸泵，高转速泵还是低转速泵（空调泵）、多级泵效率比单级泵低，当选单级泵和

多级泵同样都能用时，宜选用单级泵。 6 、 确定泵的具体型号，采用什么系列的泵选用后，

就可按zui大流量，放大 5%——10% 余量后的扬程这两个性能主要参数，在型谱图或系列特性

曲线上确定具体型号。 利用泵特性曲线，在横坐标上找到所需流量值，在纵坐标上找到所需

扬程值，从两值分别向上和向右引垂线或水平线，两线交点正好落在特性曲线上，则该泵就是

要选的泵，但是这种理想情况一般不会很少，通常会碰上下列几种情况：

A 、*种：交点在特性曲线上方，这说明流量满足要求，但扬程不够，此时，若扬程相差不

多，或相差 5% 左右，仍可选用，若扬程相差很多，则选扬程较大的泵。或设法减小管路阻力

损失。

B 、第二种：交点在特性曲线下方，在泵特性曲线扇状梯形范围内 ，就初步定下此型号，然

后根据扬程相差多少，来决定是否切割叶轮直径，若扬程相差很小，就不切割，若扬程相差很

大，就按所需 Q 、 H 、，根据其 ns 和切割公式，切割叶轮直径，若交点不落在扇状梯形范

围内，应选扬程较小的泵。 选泵时，有时须考虑生产工艺要求，选用不同形状 Q-H 特性曲线。

A 、 如：要将液位输送到必须维持一定液面高度的容器中去，

B 、 此时变希

C 、 望量有较大的变化，而

D 、 扬程变化很小，

E 、 为次应选用平坦 H-O 曲线的泵。

F 、 有如：把石油送到管式加热炉中去，

G 、 若工作中流量变化小，

H 、 则炉管中易产生结焦现象。要避免这种情况