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【摘 要】 理论实践证明，防止水泵汽蚀，对提高水泵性能及运行质量有着重要的意义。本文针对水泵的汽蚀问题，通过分析了水泵汽蚀现象的产生原因、汽蚀对水泵性能的影响、汽蚀的类型等，提出了防止和减轻汽蚀的几点意见，并运用于实践，取得了一定的效果。
【关键词】 水泵；汽蚀；防治
水泵是把原动机的机械能转换成抽送液体能量的机器。用来增加液体的位能、压能、动能。原动机通过轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸水也经水泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。衡量泵性能的主要因素有流量Q、扬程（H）、转速（n）、汽蚀余量（NPSH）及功率（W）和效率（），而水泵的汽蚀问题一直没有得到很好的解决，下面就对水泵的汽蚀现象及防治措施进行研讨。
一、汽蚀及水泵汽蚀现象
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，抽送液体的绝对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。
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，扬程、效率下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
二、汽蚀对水泵性能的影响
汽蚀现象对不同种类的水泵有不同的影响特点。
（一）对低比转速的离心泵
低比转速的离心泵，由于其叶槽流道狭长，宽度较小，气泡迅速占据槽道面积，甚至占据全部槽道，使水流的连续性遭到破坏，引起水流的阻断，水泵的Q～H曲线急剧下降，造成水泵的效率随着降低。
（二）对高比转速的轴流泵
由于轴流泵的叶片流道宽阔，汽蚀区不易侵入整个叶槽，因此Q-H曲线几乎均匀下降，而且缓慢，无明显断裂现象。
（三）对中、高比转速的水泵
对于中、高比转速的离心泵和混流泵，由于叶槽较宽，气泡占据叶槽断面的某一部分，因此出现Q～H曲线较平坦的下降，效率的下降也较为缓慢。
三、水泵汽蚀类型
汽蚀一般可分为下列几种类型：
（一）间隙汽蚀
当水泵在低负荷运行时，当水流流经离心泵的回流槽等缝隙时，水流通过突然变窄的间隙，速度增加而压强下降，也会产生汽蚀。在叶片正、背两侧很大的压强差作用下，引起极大的回流速度，造成局部压降，引起间隙汽蚀。在离心泵的减漏环与叶轮外缘间隙处，亦会引起间隙汽蚀。
（二）旋涡汽蚀
涡带汽蚀是由于进水建筑物、进水构筑物设计不当，造成了水泵进口处水流的紊乱和漩涡，产生了涡带，把大量的气体周期性地带入水泵内。
当漩涡的旋轉方向与水泵的旋转方向相同时，使相对运动削弱，流量减小、扬程降低、效率下降、功率增加或减少，引起超载或欠载。
当水泵产生汽蚀时，破坏叶轮，使水泵效率降低和出力不稳。因此在运行时应尽量设法消除汽蚀。
（三）叶型汽蚀
要是因为水泵安装过高，或流量偏离设计流量过大时产生的汽蚀现象。其空泡形成和溃灭多发生在叶片的正面和背面或前轮盘内表面处以及叶片的根部。
四、水泵汽蚀的危害
（一）发生振动和噪音
水流质点互相碰撞和挤压，会产生剧烈的振动，造成机组零部件的破坏，甚至波及建筑物的安全。发生汽蚀时，有时产生啸叫的噪音，危及泵站中运行操作人员的健康
（二）水泵的工作性能恶化
当气泡受高压水流挤压，冲向气泡中心时，由于很强的冲击碰撞，产生剧烈的水锤。根据试验资料分析：发生水锤的频率很高，每分钟可达几万次，瞬时局部压力可达几十兆帕，甚至达几百兆帕，使水泵的工作性能恶化。
（三）水泵局部发生破坏
由于水流在槽道中高速运动，材料表面有微凸和微凹的颗粒与麻点，在水中相对运动，则形成“微活塞运动”，这样在高压区也产生负压和高压，不断地交替变化，造成水泵叶片正面全。
水锤的打击作用，使部件的表面形成塑性的变形和硬化，产生金属疲劳现象。材料性质变脆，产生剥蚀和裂纹。
五、常见原因
常见原因主要有：水泵安装高程过高、进水条件较差、水泵偏离设计工况运行、安装地点海拔高程过高、水泵过流部件材料抗汽蚀能力较差等
六、减轻和防治汽蚀的措施
水泵的汽蚀是由水泵本身的汽蚀性能和抽水装置的使用条件来决定的。水泵运行过程中，一定程度的汽蚀往往总是发生，问题在于如何减轻和防治汽蚀措施如下：
（一）加强水泵吸水池水质的检测，提高吸水池的水质质量，减少水泵汽蚀破坏。
（二）提高泵本身的抗汽蚀性能，泵设计时，要充分考虑叶轮进口直径、叶片进口宽度、叶轮盖板进口部分曲率半径、叶片进口边的位置和叶片进口部分的形状、叶片进口冲角、叶片进口厚度、平衡孔、光洁度等对水泵抗汽蚀能力的影响。
（三）正确地确定水泵安装高程：在设计泵站时，要使装置汽蚀余量大于水泵的允许汽蚀余量，或者水泵进口处的吸上真空度小于水泵的允许吸上真空度。
（四）要有良好的进水条件：进水建筑物内的水流要平稳、均匀，不产生漩涡。大中型泵站的进水流道要设计得合理，进入叶轮的水流速度和压强要接近正常分布，避免产生局部低压区。
（五）降低工作水温：夏季气温较高，可掺井水混合或在引水渠、进水建筑物处加遮热晒措施，以减轻汽蚀现象的危害程度。
（六）涂环氧树脂：在发生汽蚀的部位涂一层环氧树脂，可以提高叶轮表面的抗汽蚀性能，减轻叶轮表面被汽蚀破坏的程度。
（七）调节水泵的工况点：在水泵运行过程中，利用调节水泵工况点的方法可以减轻汽蚀，对于离心泵适当减少流量，使工况点向左移动，对于轴流泵可调节叶片安装角，使工况点移到。
（八）尽量减少进水管路水头损失：在设计泵站时，应尽量缩短进水管路的长度，减少管路的附件，管道内壁应光滑和适当加大进水管的直径。
（九）提高汽蚀区的压强：在水泵进水管内，注入少量水或空气，可以缓和汽泡破灭时的冲击，并减小汽蚀区的真空度。将出水管的高压水引入泵的进口，可以提高叶轮进口的压强，从而提高泵的抗汽蚀性能。
七、在水泵测试时，在叶轮制作过程、吸水池水质的检测、水泵运行工况等措施来降低水泵汽蚀，水泵汽蚀明显下降，其扬程、流量、效率等性能也满足GB/T13007和GB/T13006中汽蚀余量值的要求。我们要彻底认识水泵汽蚀问题，掌握水泵汽蚀的规律，提高水泵的运行质量。
参考文献：
[1]杨建强.浅谈离心泵的汽蚀问题[J].黑龙江科技信息.2010（22）
[2]储训.水泵抗汽蚀涂层试验研究[J].水泵技术.1994（06）
[3]储训.大中型泵站汽蚀破坏原因探讨[J].水泵技术.1994（04）
【关键词】 水泵；汽蚀；防治
水泵是把原动机的机械能转换成抽送液体能量的机器。用来增加液体的位能、压能、动能。原动机通过轴带动叶轮旋转，对液体作功，使其能量增加，从而使需要数量的液体，由吸水也经水泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。衡量泵性能的主要因素有流量Q、扬程（H）、转速（n）、汽蚀余量（NPSH）及功率（W）和效率（），而水泵的汽蚀问题一直没有得到很好的解决，下面就对水泵的汽蚀现象及防治措施进行研讨。
一、汽蚀及水泵汽蚀现象
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，抽送液体的绝对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。
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，扬程、效率下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。
二、汽蚀对水泵性能的影响
汽蚀现象对不同种类的水泵有不同的影响特点。
（一）对低比转速的离心泵
低比转速的离心泵，由于其叶槽流道狭长，宽度较小，气泡迅速占据槽道面积，甚至占据全部槽道，使水流的连续性遭到破坏，引起水流的阻断，水泵的Q～H曲线急剧下降，造成水泵的效率随着降低。
（二）对高比转速的轴流泵
由于轴流泵的叶片流道宽阔，汽蚀区不易侵入整个叶槽，因此Q-H曲线几乎均匀下降，而且缓慢，无明显断裂现象。
（三）对中、高比转速的水泵
对于中、高比转速的离心泵和混流泵，由于叶槽较宽，气泡占据叶槽断面的某一部分，因此出现Q～H曲线较平坦的下降，效率的下降也较为缓慢。
三、水泵汽蚀类型
汽蚀一般可分为下列几种类型：
（一）间隙汽蚀
当水泵在低负荷运行时，当水流流经离心泵的回流槽等缝隙时，水流通过突然变窄的间隙，速度增加而压强下降，也会产生汽蚀。在叶片正、背两侧很大的压强差作用下，引起极大的回流速度，造成局部压降，引起间隙汽蚀。在离心泵的减漏环与叶轮外缘间隙处，亦会引起间隙汽蚀。
（二）旋涡汽蚀
涡带汽蚀是由于进水建筑物、进水构筑物设计不当，造成了水泵进口处水流的紊乱和漩涡，产生了涡带，把大量的气体周期性地带入水泵内。
当漩涡的旋轉方向与水泵的旋转方向相同时，使相对运动削弱，流量减小、扬程降低、效率下降、功率增加或减少，引起超载或欠载。
当水泵产生汽蚀时，破坏叶轮，使水泵效率降低和出力不稳。因此在运行时应尽量设法消除汽蚀。
（三）叶型汽蚀
要是因为水泵安装过高，或流量偏离设计流量过大时产生的汽蚀现象。其空泡形成和溃灭多发生在叶片的正面和背面或前轮盘内表面处以及叶片的根部。
四、水泵汽蚀的危害
（一）发生振动和噪音
水流质点互相碰撞和挤压，会产生剧烈的振动，造成机组零部件的破坏，甚至波及建筑物的安全。发生汽蚀时，有时产生啸叫的噪音，危及泵站中运行操作人员的健康
（二）水泵的工作性能恶化
当气泡受高压水流挤压，冲向气泡中心时，由于很强的冲击碰撞，产生剧烈的水锤。根据试验资料分析：发生水锤的频率很高，每分钟可达几万次，瞬时局部压力可达几十兆帕，甚至达几百兆帕，使水泵的工作性能恶化。
（三）水泵局部发生破坏
由于水流在槽道中高速运动，材料表面有微凸和微凹的颗粒与麻点，在水中相对运动，则形成“微活塞运动”，这样在高压区也产生负压和高压，不断地交替变化，造成水泵叶片正面全。
水锤的打击作用，使部件的表面形成塑性的变形和硬化，产生金属疲劳现象。材料性质变脆，产生剥蚀和裂纹。
五、常见原因
常见原因主要有：水泵安装高程过高、进水条件较差、水泵偏离设计工况运行、安装地点海拔高程过高、水泵过流部件材料抗汽蚀能力较差等
六、减轻和防治汽蚀的措施
水泵的汽蚀是由水泵本身的汽蚀性能和抽水装置的使用条件来决定的。水泵运行过程中，一定程度的汽蚀往往总是发生，问题在于如何减轻和防治汽蚀措施如下：
（一）加强水泵吸水池水质的检测，提高吸水池的水质质量，减少水泵汽蚀破坏。
（二）提高泵本身的抗汽蚀性能，泵设计时，要充分考虑叶轮进口直径、叶片进口宽度、叶轮盖板进口部分曲率半径、叶片进口边的位置和叶片进口部分的形状、叶片进口冲角、叶片进口厚度、平衡孔、光洁度等对水泵抗汽蚀能力的影响。
（三）正确地确定水泵安装高程：在设计泵站时，要使装置汽蚀余量大于水泵的允许汽蚀余量，或者水泵进口处的吸上真空度小于水泵的允许吸上真空度。
（四）要有良好的进水条件：进水建筑物内的水流要平稳、均匀，不产生漩涡。大中型泵站的进水流道要设计得合理，进入叶轮的水流速度和压强要接近正常分布，避免产生局部低压区。
（五）降低工作水温：夏季气温较高，可掺井水混合或在引水渠、进水建筑物处加遮热晒措施，以减轻汽蚀现象的危害程度。
（六）涂环氧树脂：在发生汽蚀的部位涂一层环氧树脂，可以提高叶轮表面的抗汽蚀性能，减轻叶轮表面被汽蚀破坏的程度。
（七）调节水泵的工况点：在水泵运行过程中，利用调节水泵工况点的方法可以减轻汽蚀，对于离心泵适当减少流量，使工况点向左移动，对于轴流泵可调节叶片安装角，使工况点移到。
（八）尽量减少进水管路水头损失：在设计泵站时，应尽量缩短进水管路的长度，减少管路的附件，管道内壁应光滑和适当加大进水管的直径。
（九）提高汽蚀区的压强：在水泵进水管内，注入少量水或空气，可以缓和汽泡破灭时的冲击，并减小汽蚀区的真空度。将出水管的高压水引入泵的进口，可以提高叶轮进口的压强，从而提高泵的抗汽蚀性能。
七、在水泵测试时，在叶轮制作过程、吸水池水质的检测、水泵运行工况等措施来降低水泵汽蚀，水泵汽蚀明显下降，其扬程、流量、效率等性能也满足GB/T13007和GB/T13006中汽蚀余量值的要求。我们要彻底认识水泵汽蚀问题，掌握水泵汽蚀的规律，提高水泵的运行质量。
参考文献：
[1]杨建强.浅谈离心泵的汽蚀问题[J].黑龙江科技信息.2010（22）
[2]储训.水泵抗汽蚀涂层试验研究[J].水泵技术.1994（06）
[3]储训.大中型泵站汽蚀破坏原因探讨[J].水泵技术.1994（04）