【原】气体对离心泵性能有何影响？普通离心泵最高可处理多少含气量的液体？

气体对离心泵性能有何影响？普通离心泵最高可处理多少含气量的液体？

气体或蒸汽对离心泵性能的最显著的影响是叶轮入口被完全的堵塞。当这种情况发生时，叶轮就象一台离心机，趋于将较重的液体从聚集在叶轮入口处的气体中分离出来。在低流量下，液流甚至无法携带气体通过叶轮，并且产生气泡，直到其完全充满叶轮入口（吸入侧），最终导致液流完全中断。

即使只有少量的气体通过叶轮，液体的流量和泵的扬程也会下降（见下图），这种下降是由于气流堵塞以及由于泵送气液混合物的比重降低而产生的结果。当用液体本身的比重将压力转换成扬程时，测量出的扬程则会较低。从液体中逸出的溶解气体可能具有类似的效果。

从图中可以看出，当泵在靠近关闭点侧运行时，即使液体中只含有少量的气体，由于这些气体在叶轮中聚积也会导致断流。较高流量下的高速液流会携带更高百分比的气体，因此，当夹带气体成为一个潜在的问题时，泵则必须在制造厂规定的最佳效率点流量下或某一范围内运行。

在夹带气体的液体进入泵之前，诱导轮、入口增压器的使用可以使液体压力升高，因而有助于提高叶轮的效能。压力升高使气体的体积减小，因而减少了对叶轮性能的负面影响。

实验室的试验表明，具有较高比转速【高于60（rpm，m³/s，m），比转速计算公式n_s = nQ^0.5/H^0.75】的泵比那些低比转速【低于20（rpm，m³/s，m）】的泵更少受气体存在的影响。气体作为比转速的函数影响泵的性能的趋势是近似的，并且在处理较高含气时泵的设计有很大的不同。在某些情况下，用较高比转速的增压泵与较低比转速的泵机组相连，有助于最大限度地减少气体的影响。

开式叶轮比闭式叶轮能更好地解决气体问题，特别是在泵的叶轮与泵壳之间留有较大间隙的情况下。较大的间隙能产生紊流，有助于防止较大气囊的聚集。

另一有助于解决问题的措施是在泵的入口提供排气。吸入管的通径应约为泵入口法兰通径的两倍，以使入口处保持低流速。排气连接点位于管道的顶部，且应紧靠泵侧。

如果泵从封闭的罐中汲取液体，则有可能给入口加压，从而降低携带的气体体积，或使某些水汽变为液体。如果水汽是主要的问题，对入口管进行低温冷却可能会有帮助。这样也能使水汽变为液体，从而减少必须由泵来输送的自由水汽量。

注：以上信息来源于ANSI/HI 2.3 Rotody-namic Vertical Pumps of Radial, Mixed, and Axial Flow Type for Design and Appli- cation。

离心泵的溶气运行是十分复杂的气液两相流流动，国内外同行对此进行了大量的研究。经验证明：在对离心泵的叶轮进行特殊设计（例如，叶轮后盖板为半开式，并在后盖板叶轮流道上接近叶轮入口处开设回流孔）的情况下，含气量达到10%（体积含量）时，离心泵仍能持久稳定工作；而对于普通离心泵，可以处理夹带少量气体（1%至2%体积含量）的液体。液体中夹带少量气体可以缓冲汽蚀汽泡坍塌所产生的冲击力，并可以减少由此产生的不良噪音、振动和侵蚀损坏。但是，当气体含量达到6%时，普通离心泵就可能会产生汽蚀、气阻等现象，并导致性能（流量、扬程及效率）的急剧下降。

注：本段信息来源于《泵沙龙》另一篇文章“离心泵选型和应用中存在的一些误区”。