水泵是用來增加液體位能、壓能、動(dòng)能的把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成抽送液體能量的機(jī)器。原動(dòng)機(jī)通過軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)液體作功，使其能量增加，從而使需要數(shù)量的液體，由吸水經(jīng)水泵的過流部件輸送到要求的高處或要求壓力的地方。衡量泵性能的主要因素有流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速、汽蝕余量及功率和效率。水泵的汽蝕是一個(gè)很重要的問題。

　　1.汽蝕及水泵汽蝕現(xiàn)象

　　汽蝕是液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生汽泡的現(xiàn)象。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。水泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過流部分葉輪葉片進(jìn)口稍后的局部區(qū)域因?yàn)槟撤N原因，抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次，水泵壁面在沖擊力反復(fù)作用下，起初是出現(xiàn)麻點(diǎn)，繼而變成蜂窩狀。嚴(yán)重時(shí)壁面會(huì)在短期內(nèi)被擊空。

　　水泵汽蝕過程是指水泵產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對(duì)過流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，導(dǎo)致泵的性能下降，揚(yáng)程、效率下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷，不能正常工作。

　　2.水泵汽蝕類型

　　(1)葉型汽蝕。水泵普遍具有的汽蝕現(xiàn)象，主要是因?yàn)樗冒惭b過高，或流量偏離設(shè)計(jì)流量過大時(shí)產(chǎn)生的汽蝕現(xiàn)象。發(fā)生在葉片表面，汽蝕破壞區(qū)在水泵葉輪的葉片正面和背面或前輪盤內(nèi)表面處以及葉片的根部，稱為葉面型汽蝕。

　　(2)間隙汽蝕。水泵在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，水流流經(jīng)離心泵的回流槽等縫隙時(shí)，水流通過突然變窄的間隙，速度增加而壓強(qiáng)下降，產(chǎn)生的汽蝕。

　　(3)旋渦汽蝕。由于進(jìn)水建筑物、進(jìn)水構(gòu)筑物設(shè)計(jì)不當(dāng)，造成了水泵進(jìn)口處水流的紊亂和漩渦，產(chǎn)生渦帶，把大量的氣體周期性地帶入水泵內(nèi)。由于渦帶的產(chǎn)生在葉片低壓區(qū)產(chǎn)生周期性的強(qiáng)度很大的葉面汽蝕。

　　3.汽蝕對(duì)水泵性能的影響

　　汽蝕現(xiàn)象對(duì)不同種類的水泵有不同的影響。

　　(1)對(duì)低比轉(zhuǎn)速的離心泵。由于低比轉(zhuǎn)速的離心泵其葉槽流道狹長(zhǎng)，寬度較小，氣泡能迅速占據(jù)槽道面積，甚至占據(jù)全部槽道，使水流的連續(xù)性遭到破壞，引起水流的阻斷，出現(xiàn)流量~揚(yáng)程急劇的下降，造成水泵的效率也急劇降低。

　　(2)對(duì)中、高比轉(zhuǎn)速的水泵。中、高比轉(zhuǎn)速的離心泵和混流泵，葉槽較寬，氣泡占據(jù)葉槽斷面的某一部分，因此出現(xiàn)流量~揚(yáng)程平緩的下降，效率的下降也較為緩慢。

　　(3)對(duì)高比轉(zhuǎn)速的軸流泵。由于軸流泵的葉片流道寬闊，汽蝕區(qū)不易侵入整個(gè)葉槽，因此流量~揚(yáng)程幾乎均勻下降，而且緩慢，無明顯斷裂現(xiàn)象。

　　4.水泵汽蝕的危害

　　(1)水泵的工作性能惡化。當(dāng)氣泡受高壓水流擠壓，沖向氣泡中心時(shí)，由于很強(qiáng)的沖擊碰撞，產(chǎn)生劇烈的水錘。水錘發(fā)生的頻率很高，每分鐘可達(dá)幾萬(wàn)次，瞬時(shí)局部壓力可達(dá)幾十兆帕，甚至達(dá)幾百兆帕，使水泵的工作性能惡化。

　　(2)水泵局部發(fā)生破壞。由于水錘的打擊作用，使部件的表面形成塑性的變形和硬化，產(chǎn)生金屬疲勞現(xiàn)象。材料性質(zhì)變脆，產(chǎn)生剝蝕和裂紋。經(jīng)常作用而形成麻點(diǎn)，進(jìn)而形成裂隙，直到水泵的葉輪或泵殼被蝕壞，甚至形成斷裂現(xiàn)象。

　　(3)發(fā)生振動(dòng)和噪音。水流質(zhì)點(diǎn)互相碰撞和擠壓，產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)，造成機(jī)組零部件的破壞，甚至波及建筑物的安全。發(fā)生汽蝕時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生嘯叫的噪音，危及泵站中運(yùn)行操作人員的健康。

　　(4)嚴(yán)重時(shí)水泵不能抽水。水泵的安裝高程過高，嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上水來，使泵站不能正常工作。

　　5.水泵氣蝕的常見原因

　　(1)水泵安裝高程過高。

　　(2)進(jìn)水條件較差。

　　(3)水泵偏離設(shè)計(jì)工況運(yùn)行。

　　(4)安裝地點(diǎn)海拔高程過高。

　　(5)水泵過流部件材料抗汽蝕能力較差。

　　(6)泵本身汽蝕性能較差。

　　6.減輕和防治汽蝕的措施

　　(1)正確地確定水泵安裝高程：在設(shè)計(jì)泵站時(shí)，要使裝置汽蝕余量大于水泵的允許汽蝕余量，或者水泵進(jìn)口處的吸上真空度小于水泵的允許吸上真空度。

　　(2)要有良好的進(jìn)水條件：進(jìn)水建筑物內(nèi)的水流要平穩(wěn)、均勻，不產(chǎn)生漩渦。大中型泵站的進(jìn)水流道要設(shè)計(jì)得合理，進(jìn)入葉輪的水流速度和壓強(qiáng)要接近正常分布，避免產(chǎn)生局部低壓區(qū)。

　　(3)盡量減少進(jìn)水管路水頭損失：在設(shè)計(jì)泵站時(shí)，應(yīng)盡量縮短進(jìn)水管路的長(zhǎng)度，減少管路的附件，管道內(nèi)壁應(yīng)光滑和適當(dāng)加大進(jìn)水管的直徑。

　　(4)提高汽蝕區(qū)的壓強(qiáng)：在水泵進(jìn)水管內(nèi)，注入少量水或空氣，可以緩和汽泡破滅時(shí)的沖擊，并減小汽蝕區(qū)的真空度。

　　(5)降低工作水溫：夏季氣溫較高，可摻井水混合或在引水渠、進(jìn)水建筑物處加遮熱曬措施，以減輕汽蝕現(xiàn)象的危害程度。

　　(6)提高泵本身的抗汽蝕性能，泵設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮葉輪設(shè)計(jì)的合理性。要充分考慮葉輪進(jìn)口直徑、葉片進(jìn)口寬度、葉輪蓋板進(jìn)口部分曲率半徑、葉片進(jìn)口邊的位置和葉片進(jìn)口部分的形狀、葉片進(jìn)口沖角、葉片進(jìn)口厚度、平衡孔、光潔度等對(duì)水泵抗汽蝕能力的影響。

　　(7)涂環(huán)氧樹脂：在發(fā)生汽蝕的部位涂一層環(huán)氧樹脂，可以提高葉輪表面的抗汽蝕性能，減輕葉輪表面被汽蝕破壞的程度。

　　(8)調(diào)節(jié)水泵的工況點(diǎn)：在水泵運(yùn)行過程中，利用調(diào)節(jié)水泵工況點(diǎn)的方法可以減輕汽蝕，對(duì)于離心泵適當(dāng)減少流量，使工況點(diǎn)向左移動(dòng)，對(duì)于軸流泵可調(diào)節(jié)葉片安裝角，使工況點(diǎn)移到。良好的水泵運(yùn)行工況，可以防止水泵振動(dòng)產(chǎn)生汽蝕。

　　(9)加強(qiáng)水泵吸水池水質(zhì)的檢測(cè)，提高吸水池的水質(zhì)質(zhì)量，減少水泵汽蝕破壞。