水泵预防和减轻水泵汽蚀及离心泵流量管道调节的办法

　　一般所选离心泵的流量、压头可能会和管路中要求的不一致，或由于生产任务、工艺要求发生变化，此时都要求对泵进行流量调节，实质是改变离心泵的工作点。

 

　　离心泵的工作点是由泵的特性曲线和管路系统特性曲线共同决定的，因此，改变任何一个的特性曲线都可以达到流量调节的目的。

 

　　目前，管道离心泵的流量调节方式主要有调节阀控制、水泵变速控制以及泵的并、串联调节等。由于调节方式的原理不同，造成的能量损耗也不一样，为了寻求能耗最小、节能最高、效果最佳的流量调节方式，必须全面地了解离心泵的流量调节方式与能耗之间的关系。

 

　　通过管道离心泵与管路系统的特性曲线图分析了离心泵流量调节的几种主要方式：出口阀门调节、泵变速调节和泵的串、并联调节。用特性曲线图分析了出口阀门调节和泵变速调节两种方式的能耗损失，并进行了对比得出，离心泵用变速调节流量比用出口阀门调节流量可以更好的节约能耗，例：将出口阀门调小，直接阻止了液体的流量，但离心泵的工作能量却没减小；如果采取变速调节，减小离心泵的转速，相应的减少了流量，从而达到了既减小了流量，又节约了能耗。

 

　　一、提高水泵的抗汽蚀性能

 

　　1、降低必需汽蚀余量

 

　　（1）采用双吸式叶轮的水泵。由于双吸泵的汽蚀余量Δhc比单级单吸泵的汽蚀余量Δhc小，对于转速n和流量Q相同的泵，尽量采用双吸式叶轮。

 

　　（2）适当加大叶轮进口直径及增大叶片入口宽度。水泵当叶轮进口直径和叶片入口宽度增大时，其叶轮进口绝对速度和相对速度均减小，可知泵的临界汽蚀余量降低。但此时叶轮进口处的减漏环面积增大，泄露量增加，泵的容积效率会降低。

 

　　（3）叶轮前加设诱导轮。在离心泵叶轮前设置诱导轮。诱导轮与泵的叶运转，其产生的压力轮同轴组装后一起运转，其产生的压力对叶轮入口增压，提高泵的抗汽蚀性能。但加设诱导轮，会使水泵性能不稳定，因此，尚需对其进行进一步的探索和研究。

 

　　2、提高过流部件材料的抗汽蚀能力为了减轻汽蚀对水泵过流部件的损坏，延长其使用寿命，往往选用抗汽蚀性能较强的材料。如采用铸锰、青铜、不锈钢及合金钢等材料铸造叶轮；或用聚合物涂复或激光喷镀过流部件表面以抵抗汽蚀破坏。另外，对过流部件表面进行精加工，提高其光洁度，也可减轻汽蚀的危害。

 

　　二、提高进水装置的防汽蚀能力

 

　　汽蚀余量是与进水装置和管路系统有密切关系，因此应设计良好的进水装置，尽可能地提高泵进口的汽蚀余量，以满足泵内动压降的要求。

 

　　（1）合理确定水泵的吸水高度。由于水泵一般都在非设计工况下运行，因此应充分考虑水泵工作中可能遇到的各种工况，所确定的吸水高度在任何工况下都应满足水泵吸水性能的要求。

 

　　（2）选配合理的进水管道。尽可能减少进水管道长度及不必要的管道附件，适当加大进水管径，以减小进水管的水力损失，提高泵进口的汽蚀余量。对于大、中型轴流泵，进水管道内的水流流速和压力尽可能均匀分布，将有利于防止汽蚀的发生。

 

　　（3）设计良好的进水池。良好的进水池不仅可以减小池中水位的降落，减小进水管口的阻力系数，而且池中水面平稳不产生漩涡。可避免空气进入泵内，防止汽蚀过早地发生。

 

　　3、运行管理中可采取的措施

 

　　（1）尽量使水泵在设计工况附件运行。可跟据泵站的具体条件，水泵采用变阀、变速、变角等调节措施，来防止水泵运行工况偏离设计工况过远。

 

　　（2）控制水泵实际转速高于设计转速的幅度。由于必须汽蚀余量与转速的平方成正比，转速过高时，不仅使必须汽蚀余量大幅增加，而且使有效汽蚀余量减小。

 

　　（3）水泵在运行中发生汽蚀时，可采用水泵进水口充入少量空气或高压水流的办法，来减轻或避免汽蚀危害。