通常液體泵產生氣蝕的外部原因盡管很多,例如除與泵本身的結構有關外,還與安裝、操作密切相關,但是根據產生氣蝕的根本原因是由于部分液體在泵內氣化,所以防止液體氣化是避免液體泵氣蝕的根本措施。
為了防止液體氣化,一方面可以提高液體的壓力,以提高它的氣化溫度;另一方面應減少外部能量的傳入,以免液體溫度提高。
為此應注意下列事項:
首先要了解NPSH(凈正吸入壓頭)概念,要成功地設計一個高效的低溫液體泵系統,必須保證維持在泵的進口所需的NPSH,此值要求在泵的吸入發蘭處,在各種情況下均能可靠地達到,此值應高于流動介質的蒸汽壓力。NPSH是泵進口處的液體靜壓,與泵進口處液體開始沸騰(飽和)的壓力之差,NPSH的值是隨流體介質的不同、沸騰溫度的不同而變化的。對壓縮指定的液體,NPSH所需的值一般在液泵制造商的操作手冊中有陳述,在配管中必須使實際的NPSH大于或等于所需的NPSH,否則泵的最高出率會下降。為滿足所需的NPSH貯槽中液體壓力必須高于飽和壓力(PSL),以克服由摩擦引起的壓力損失和液體在管道中流動至泵時的冷量損失。
H + Hp≥Hp + Hf + NPSH式中H——液體的水力壓頭,H=Ha + Hb
Ha——貯槽液面的高度
Hb——貯槽與液體泵的高度差
Hp——貯槽的蒸汽壓力
Hf——液體流動摩擦引起的壓力下降,即摩擦壓降
Hq——熱泄漏(即冷損)引起的壓力下降
NPSH——機器所需的凈正吸入壓頭
因此有兩種方法可以提高泵的吸入壓頭:(1)提高液體的高度,即足夠的水力壓頭─H,這個可將貯槽安裝在較高的水平位置上(提高Hb的值)。根據實踐經驗,貯槽的基礎應比該泵的基礎高1m以上為佳。(2)通過增壓器將貯槽壓力提高─H。
為了盡量減少Hq或Hf的損失。
同時在液體泵配管上特別要注意以下幾點:
(1)進口管應盡可能地保持最短距離,并應避免管路中出現“U”型彎管。
(2)進口管、出口管必須有合適的管徑,應保持介質的流速在國標規定的范圍內,并盡可能地減少流動阻力。
(3)除必要的數量外,在管路中應盡量減少接頭、彎管和閥門的數目。
(4)進口管必須盡可能地絕熱。
(5)在閥門、管件、管道的固定處,即在液體可能沸騰的地方固定撐腳,應采用絕熱板隔離,以防冷損。
(6)在兩個閥門之間的液體管路上必須裝上安全閥,以免管路閥關閉時殘留液體引起超壓。
(7)在泵的進口管上需增設一段波紋管(波紋管的有效圈數5~10圈)或軟管及過濾器,以保持管路系統的撓性和液體內的雜質不進入泵體內。