西南交通大学网络教育毕业设计（论文） I题 目： 离心泵汽蚀问题研究 院 系： 西南交通大学网络教育学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 指导教师： 毕业论文 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） III目 录第 1 章 引 言......................................................................................................1第 2 章 离心泵概述..............................................................................................22.1 离心泵定义...............................................................................................22.2 离心泵基本构造........................................................................................22.3 离心泵特点...............................................................................................32.4 离心泵常见故障分析与处理........................................................................32.4.1 泵不能启动或启动负荷大......................................................................................32.4.2 泵不排液..................................................................................................................32.4.3 泵排液后中断..........................................................................................................42.4.4 流量不足..................................................................................................................42.4.5 轴承发热..................................................................................................................42.4.6 轴封发热..................................................................................................................52.4.7 转子窜动大..............................................................................................................52.4.8 发生水击..................................................................................................................5第 3 章 离心泵汽蚀研究.......................................................................................73.1 汽蚀概念..................................................................................................73.2 汽蚀机理..................................................................................................73.3 汽蚀分类..................................................................................................83.4 汽蚀危害.................................................................................................83.5 泵发生的汽蚀诊断方法..............................................................................83.5.1 观察法......................................................................................................................8 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） IV3.5.2 噪声法......................................................................................................................83.5.3 振动法......................................................................................................................93.5.4 超声法......................................................................................................................93.6 提高离心泵抗汽蚀能力对策.......................................................................93.6.1 降低吸入管阻力......................................................................................................93.6.2 采用双吸式叶轮......................................................................................................93.6.3 采用诱导轮..............................................................................................................93.6.4 采用抗汽蚀材料......................................................................................................9第 4 章 多级离心泵汽蚀故障实例分析..................................................................104.1 水泵故障现象概述...................................................................................104.2 故障原因分析.........................................................................................104.3 产生汽蚀的原因分析................................................................................124.4 解决汽蚀措施.........................................................................................13结 论...............................................................................................................14致 谢...............................................................................................................15参考文献..........................................................................................................16第 1 章 引 言汽蚀是水力机械和水力系统普遍存在的问题，其实质是由于压力降低引起的沸腾， 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） V在多数液体内溶解着气体，当压力低到汽化压力时，气体将从液体中游离出来形成气泡(即气穴)，气泡膨胀直至破裂，产生高温高压，对系统造成危害，故汽蚀的形成可能是由于液体内溶解气体的游离，或低压沸腾，或两者兼而有之。水力机械和水力系统多数都存在低压区，所以容易发生汽蚀。汽蚀的主要危害是剥蚀性破坏，严重的在几周甚至几天内就能引起可观察到的破坏。汽蚀还能搅乱系统和机械的性能，特别会导致效率降低，使机械产生噪声和振动。当水泵的吸入压力降得太低，或者当液体流速太高时，水泵就会出现气穴现象。当叶轮吸入面的局部压力降到接近液体的蒸汽压力时，就会产生汽蚀。水泵发生汽蚀现象时，会造成水泵流量、扬程降低，使水泵产生振动，过流部件剥蚀、腐蚀破坏，甚至造成水泵停止出水及水泵报废。避免汽蚀的唯一方法，是使其整个系统压力与机械内部的压力都高于液体的汽化压力或气体发生游离的压力，水泵在设计和试验时已经过了充分的考虑和验证，故水泵的选型、安装和运行，其性能应符合工况点要求。本文以多级离心泵发生汽蚀故障的工程实例进行分析，以期能为防止离心泵汽蚀提供借鉴。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） VI第 2 章 离心泵概述2.1 离心泵定义离心泵引就是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出 ,从而达到输送的目的。离心泵有好多种，从使用上可以分为民用与工业用泵；从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等[1]。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） VII2.2 离心泵基本构造图 2-1 离心泵构造离心泵的基本构造是由六部分组成的，分别是：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。 　　1.叶轮是离心泵的核心部分，它转速高输出力大，叶轮上的叶片又起到主要作用，叶轮在装配前要通过静平衡实验。叶轮上的内外表面要求光滑，以减少水流的摩擦损失。2.泵体也称泵壳，它是水泵的主体。起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。3.泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。4.轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，有滚动轴承和滑动轴承两种。滚动轴承使用牛 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） VIII油作为润滑剂加油要适当一般为 2/3～3/4 的体积太多会发热，太少又有响声并发热。在水泵运行过程中轴承的温度最高在 85℃，一般运行在 60℃左右。5.密封环又称减漏环。叶轮进口与泵壳间的间隙过大会造成泵内高压区的水经此间隙流向低压区，影响泵的出水量，效率降低；间隙过小会造成叶轮与泵壳摩擦产生磨损。为了增加回流阻力减少内漏，延缓叶轮和泵壳的所使用寿命，在泵壳内缘和叶轮外援结合处装有密封环，密封的间隙保持在 0.25～1.10mm 之间为宜。6.填料函主要由填料，水封环，填料筒，填料压盖，水封管组成。填料函的作用主要是为了封闭泵壳与泵轴之间的空隙，不让泵内的水流流到外面来也不让外面的空气进入到泵内。始终保持水泵内的真空。7.轴向力平衡装置 在离心泵运行过程中，由于液体是在低压下进入叶轮，而在高压下流出，使叶轮两侧所受压力不等，产生了指向入口方向的轴向推力，会引起转子发生轴向窜动，产生磨损和振动，因此应设置轴向推力轴承，以便平衡轴向力。2.3 离心泵特点1. 流量连续均匀，范围大，易调节。2. 转速高，结构简单、可靠。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） IX3. 对杂质不敏感，易损件少，维修管理方便。4. 没有自吸能力。5. 流量随工作扬程而变。6. 扬程取决于叶轮外径和转速，不适合高扬程、小流量[2]。2.4 离心泵常见故障分析与处理2.4.1 泵不能启动或启动负荷大原因及处理方法如下：1.原动机或电源不正常。处理方法是检查电源和原动机情况。2.泵卡住。处理方法是用手盘动联轴器检查，必要时解体检查，消除动静部分故障。3.填料压得太紧。处理方法是放松填料。4.排出阀未关。处理方法是关闭排出阀，重新启动。5.平衡管不通畅。处理方法是疏通平衡管。2.4.2 泵不排液原因及处理方法如下：1.灌泵不足(或泵内气体未排完)。处理方法是重新灌泵。2.泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） X3.泵转速太低。处理方法是检查转速，提高转速。4.滤网堵塞，底阀不灵。处理方法是检查滤网，消除杂物。5.吸上高度太高，或吸液槽出现真空。处理方法是减低吸上高度；检查吸液槽压力[3]。2.4.3 泵排液后中断原因及处理方法如下：1.吸入管路漏气 处理方法是检查吸入侧管道连接处及填料函密封情况。2.灌泵时吸入侧气体未排完。处理方法是要求重新灌泵。3.吸入侧突然被异物堵住。处理方法是停泵处理异物。4.吸入大量气体。处理方法是检查吸入口有否旋涡，淹没深度是否太浅。2.4.4 流量不足图 2-2 泵盖中心衬塑层被烧 图 2-3 泵叶轮磨损 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） XI原因及处理方法如下：1.泵转向不对。处理方法是检查旋转方向。2.泵转速太低。处理方法是检查转速，提高转速。3.系统静扬程增加。处理方法是检查液体高度和系统压力。4.阻力损失增加。处理方法是检查管路及止逆阀等障碍。5.壳体和叶轮耐磨环磨损过大。处理方法是更换或修理耐磨环及叶轮。6.其他部位漏液。处理方法是检查轴封等部位。7.泵叶轮堵塞、磨损、腐蚀。处理方法是清洗、检查、调换。2.4.5 轴承发热原因及处理方法如下：1.轴承瓦块刮研不合要求。处理方法是重新修理轴承瓦块或更换。2.轴承间隙过小。处理方法是重新调整轴承间隙或刮研。3.润滑油量不足，油质不良。处理方法是增加油量或更换润滑油。4.轴承装配不良 处理方法是按要求检查轴承装配情况，消除不合要求因素。5.冷却水断路。处理方法是检查、修理。6.轴承磨损或松动。处理方法是修理轴承或报废。若松协，复紧有关螺栓。7.泵轴弯曲。处理方法是矫正泵轴。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） XII8.甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。处理方法是更新甩油环。9.联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。10.甩油环变形，甩油环不能转动，带不上油。处理方法是更新甩油环。11.联轴器对中不良或轴向问隙太小。处理方法是检查对中情况和调整轴向间隙。2.4.6 轴封发热原因及处理方法如下：1.填料压得太紧或磨擦。处理方法是放松填料，检查水封管。2.水封圈与水封管错位。处理-方法是重新检查对准。3.冲洗、冷却不良。处理方法是检查冲洗冷却循环管。4.机械密封有故障。处理方法是检查机械密封。2.4.7 转子窜动大原因及处理方法如下：1.操作不当，运行工况远离泵的设计工况。处理方法：严格操作，使泵始终在设计工况附近运行。2.平衡不通畅。处理方法是疏通平衡管。3.平衡盘及平衡盘座材质不合要求。处理方法是更换材质符合要求的平衡盘及平衡盘座。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） II 西 南 交 通 大 学 网 络 教 育 学 院 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） XIII2.4.8 发生水击原因及处理方法如下：1.由于突然停电，造成系统压力波动，出现排出系统负压，溶于液体中的气泡逸出使泵或管道内存在气体。处理方法是将气体排净。2.高压液柱由于突然停电迅猛倒灌，冲击在泵出口单向阀阀板上。处理方法是对泵的不合理排出系统的管道、管道附件的布置进行改造。3.出口管道的阀门关闭过快。处理方法是慢慢关闭阀门[4]。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 14 页 第 3 章 离心泵汽蚀研究3.1 汽蚀概念液体在一定温度下，降低压力至该温度的汽化压力时，液体便产生气泡。这种产生气泡的现象称为汽蚀[5]。汽蚀现象是液力机械中常见的故障之一，是离心泵运行过程中的一个重要特征。由于入口管路设计不合理，以及未充分考虑大气压、温度、介质气化压力的变化等常常因为汽蚀而引起泵的过早失效。汽蚀现象过程复杂，既有液体相位变化引起的物理、化学、热力学等过程，也有机械、力学共同作用。因此对其进行深层次的研究，即可防止离心泵的汽蚀，也能保障装置运行的稳定，延长泵的使用寿命。3.2 汽蚀机理汽蚀是由液体汽化引起的，液体分子逸出液体表面，成为气体分子的过程，称为“汽化”。液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。由于叶轮入口处的压力低于工作水温的饱和压力，就会引起一部分液体蒸发(汽化)，溶解于液体中的气体，在压力和温度变化时也会释放出来，形成汽穴。当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，在局部区域形成汽泡或汽穴；而在压力升高的地方汽泡突然被四周的压力压破，液流因惯性以极高的速度向汽泡的中心挤压，对设备造成水力冲击。这种微泡的产生、溃裂以及对金属表面产生物理和化学作用的整个过程称为汽蚀[6]。这个连续的局部冲击负荷会使材料的表面逐渐产生疲劳损坏，引起金属表面的剥蚀，进而出现大小蜂窝状蚀洞，除了冲击引起金属部件损坏外，还有化学腐蚀作用，也就是在上述作用的同时，液体析出了氧气、发生氧化作用。汽蚀过程的不稳定性，引起水泵产生振动和噪音。同时因大量气泡堵塞叶轮槽道，会导致流量和扬程不同程度的降低，效率随之下降，因此应尽量避免或减少汽蚀现象的发生。对于离心泵而言。水冲击引起液体能量瞬时转化成热能，使水局部点温度升高，对金属材料起到化学腐蚀作用，这样金属材料受到机械剥蚀和化学腐蚀的共同作用，加快了对泵的破坏作用。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 15 页 3.3 汽蚀分类汽蚀可分为空腔、翼型和间隙汽蚀三类。空腔汽蚀通常产生在离心泵叶轮叶轮的出口处，进而能一直延伸到出口处，翼型汽蚀叶轮也片的背面，，其产生的主要原因有：泵的流量过大。叶轮叶片数选择不当，叶片形状不佳等，间隙汽蚀发生在泵内相对运动的间隙处，过大的泄露，过小的间隙。液体温度过高都可能引起这种汽蚀。我们常见的泵的对外特性影响最为明显当为空腔汽蚀。3.4 汽蚀危害泵在汽蚀状态下运行，会对流道产生破坏作用，发生汽蚀的部位开始出现了点蚀、凹坑，严重时会使金属成蜂窝状或海绵状。甚至整块金属脱落，叶片和盖板会被蚀穿等当泵在运行时发生汽蚀时就会产生振动和早因，汽泡在液体压力高的地方迅速缩小和溃灭，液体质点相互冲击产生各种频率的噪音。汽蚀现象严重威胁着泵的运行质量以及整套装置的状态，影响离心泵向高转数发展，因此离心泵的汽蚀问题是需攻关的难题之一，如果这一问题得以解决，它对延长泵的寿命和检修周期，节约材料成本，保证泵的安全运转和提高泵的效率有着非常重要的意义。3.5 泵发生的汽蚀诊断方法3.5.1 观察法破坏表面观察法是在事后观察方法，根据破坏的表面形状来进行判断。由于汽蚀、铸造气孔、冲刷磨损、腐蚀等均会造成金属表面形状造成破坏。汽蚀破坏的金属表面通常显现蜂窝状，它是由局部高速水打击金属而使金属表面疲劳破坏，所以蜂窝孔一般是与外部相通的，大多数的坑槽与金属表面垂直。铸造缺陷的疏松往往深藏在金属内部，有时由于水流的冲刷将金属内部的疏松、气孔呈于表面而误认为是汽蚀，但当们用机械的方法继续去处表面时会发现其内部仍有气孔。冲刷磨损痕迹往往出现与水流方向相同的沟槽，但要注意有时有水流旋涡[7]。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 16 页 3.5.2 噪声法泵体外噪声法比较简单，可以不与泵体接触。但由于噪声法受周围环境噪声的影响较大．当显示其强度最高时。一般水泵汽蚀已达到非常强烈的阶段，这时人耳已能通过强烈的汽蚀爆裂声判别汽蚀工况。因此，泵体噪声法不太适合现场监测汽蚀的发生。3.5.3 振动法这种方法是通过加速度计探头测量泵体振动频率的一种方法，方法简单，但灵敏度较低。特别对于大泵，泵体刚度大。对泵内局部汽蚀引起的汽泡溃裂所产生的激振反应迟钝，同时，泵上振源较多。由于汽蚀引起的振动常被掩没在其它振动之中。因此，振动法只适宜作为现场监测汽蚀的辅助手段。3.5.4 超声法超声波法测量汽蚀方法简单，调试方便，且不受其它环境噪声的干扰，对汽蚀的发生和发展敏感性强。因此，作为泵站现场监视汽蚀是一种比较理想的方法。3.6 提高离心泵抗汽蚀能力对策3.6.1 降低吸入管阻力在泵的吸入管路系统中，增大吸人管直径，采用尽可能短的吸入管长度，减少不必要的弯头、阀门等，以减少吸人管的管路损失，决不允许用吸人管阀门调节流量，以免造成泵进口压力减小，流态混乱。3.6.2 采用双吸式叶轮双吸式叶轮相当于两个单吸叶轮背靠背地并合在一起工作，使每侧通过的流量为总流量的一半，从而使叶轮人口处的流速减小。3.6.3 采用诱导轮在离心泵叶轮前加诱导轮能提高泵的抗汽蚀性能，而且效果显著。诱导轮是一个轴流式的螺旋形叶轮，与轴流泵叶轮有明显差别。当液体流过诱导轮时，诱导轮对液体做功而增加能头，即对进入后面离心叶轮的液体起到增压作用，从而提高了泵的吸人性能，减少了汽蚀的可能性[8]。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 17 页 3.6.4 采用抗汽蚀材料当使用条件受到限制，不可能完全避免发生汽蚀时，应采用抗汽蚀材料制造叶轮，以延长叶轮的使用寿命。常用材料有铝铁青铜、不锈钢 2Cr13、稀土合金铸铁和高镍铬合金等。实践证明，材料强度和韧性越高，硬度和化学稳定性越高，叶道表面越光滑，则材料的抗汽蚀性能也越好。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 18 页 第 4 章 多级离心泵汽蚀故障实例分析4.1 水泵故障现象概述中航工业天然气研究院 2 台多级离心泵，型号 D85-45×8，流量 85m3 /h 扬程 360m，转速 2950r/min。配套电动机型号 Y312M-2，功率 132kW，额定电流 242A。在试验时用于向设备部件提供冷却水，该泵属于 D 型单吸多级分段式离心泵，具有出水压力和转速高，结构较为复杂的特点。从结构上看它将 8 个叶轮同时安装在一根轴上串联工作，水由吸水管吸入后，依次由前一个叶轮压出进入后一个叶轮，每经过一个叶轮，水的比能就增加一次，其定子部分主要由进水段、导叶、中间段、出水段导叶、出水段、尾盖及轴承体等零件构成；转子部分由装在轴上的 8 个叶轮和一个用来承受轴向推力的平衡盘所组成。在近一年的运行过程中，水泵曾连续出现水泵起动后运行电流不稳定(在 90A 左右，正常值应为 200A 左右)、出水量急剧减小(小于 42m3/h，正常值应为 80m3/h 左右)的故障，针对上述情况维修人员多次对这两台水泵进行试运行，发现水泵起动后的电流为 120A，高压端平衡管出水管口伴有吸气现象，运行 20min 后电流开始下降，45min 后电流降到90A 左右，此时出水量急剧减小，故障情况见表 4.1。表 4.1 水泵机组运行情况运行次数投用设备运行电流/A 供水量/(m3/h) 运行次数投用设备运行电流/A 供水量/(m3/h)数据 结果数据结果 数据 结果数据结果11#水泵83 非正常 37 非正常 51# 水泵82 非正常 37 非正常22#水泵90 非正常 40 非正常 62# 水泵90 非正常 40 非正常3 1#水 80 非正常 35 非正常 7 1# 水 101 非正常 41 非正常 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 19 页 泵 泵42#水泵94 非正常 42 非正常 82# 水泵90 非正常 40 非正常4.2 故障原因分析为了找出水泵运行电流不稳定、出水量急剧减小等故障的原因，从人员、设备、测试仪表、材料、操作方法和环境条件等几方面入手进行了排查，并且多次到现场起动1#、2#水泵，进行试运行，经过组织分析讨论，绘制出有可能造成水泵出现故障的因果关系图(图 4.1)。从因果图中可以看出，造成水泵运行电流不稳定、出水量减小的末端原因有 12 个。图 4.1 水泵故障原因因果图通过对电动机转速的测定结果，发现整个试运行过程中电动机转速恒定(2950r/min)，电压无明显变化(415～420V)，故可判断电动机方面无故障。表 4.2 水泵故障现象统计运行次数 投用设备 故障现象 故障原因1 1#水泵 水泵盘根出未见水滴，有气吸入 漏气2 2#水泵 水泵盘根出未见水滴，有气吸入 漏气3 2#水泵 流量减少，出现汽蚀现象 汽蚀4 1#水泵 流量减少，出现汽蚀现象 汽蚀 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 20 页 5 2#水泵 流量减少 过滤器堵塞6 2#水泵 流量减少，出现汽蚀现象 汽蚀7 1#水泵 流量减少，出现汽蚀现象 汽蚀8 2#水泵 流量减少，出现汽蚀现象 汽蚀9 1#水泵 流量减少 过滤器堵塞通过对现场管道、水箱、阀门进行检查，未发现有堵塞现象，阀门开关灵活，无异常现象，故可判断管网系统无故障。对水泵操作程序、保养情况和测试仪表等作了认真的检查，可判断系统故障与此无关。排除了上述原因，初步锁定故障出在水泵机组，可能的故障原因包括漏气、汽蚀、过捷器堵塞。为了查清故障原因，多次对水泵机组进行运行操作，对故障的原因进行了认真的收集整理与分析，发现除运行电流不稳定、出水量小外，其振动和噪声较正常水泵机组大，通过停机检查还发现吸水过滤器有堵塞现象，水泵故障现象统计见表 4.2。根据表 4.2 统计，在进行的 9 次试验运行中，因漏气引发的故障占 22.2%，因过滤器堵塞引发的故障占 22.2%毛。因汽蚀引发的故障占 55.6% 。因此，确定汽蚀是引发故障的主要原因。4.3 产生汽蚀的原因分析通常水泵的汽蚀因素来自三方面，外部吸水条件、安装高度与运行参数[9]。通过上述三方面对这两台水泵进行排查分析，首先，发现该泵长期在偏低扬程、大流量工况运行，水泵产生汽蚀现象的主要原因可能是这种偏于设计工况的运行方式。其次，过滤器堵塞造成吸水管路阻力增加，从而导致装置汽蚀余量降低，也是产生汽蚀的可能原因。水泵盘根处有气吸人，未见水滴的现象，表明水泵内局部出现了负压区，局部负压的产生可能是内部水流速度太高，超出了设计工况，或者吸水管路阻力增加，导致水泵叶轮进口出现局部负压，也从另一侧面证明汽蚀的存在。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 21 页 图 4.2 汽蚀曲线图对水泵特性曲线进行了深入地研究，逐步认识到随着流量的增加，会使水泵的特性发生变化，即水泵必须汽蚀余量 NPSHr 随着流量 Q 的增加而增加，水泵装置汽蚀余量NPSHa 随着流量 Q 的增加反而减少(见图 4.2) 。当流量 Q 增加到一定程度 Q1 时，必须汽蚀余量 NPSHr>装置汽蚀余量 NPSHa，这时会发生汽蚀现象，溶解在水里的空气会自动逸出，出现"冷沸"现象产生气泡，当气泡随水流进高压区时，气泡破裂，四周的水迅速填充气泡空穴，产生水力冲击造成泵的吸水性能下降，导致出水量急剧减少。扬程降低，水泵消耗的功率减少，运行电流随之减少[10]。4.4 解决汽蚀措施基于以上故障原因分析，采取了以下三方面的改进措施。1.解决过滤器堵塞问题按工艺要求拆卸过滤器，检查滤网是否有污物。对原有滤网的规格进行计算，发现过滤器无法满足要求，重新设计、制作安装过滤器。2.解决水泵漏气按水泵拆卸工艺分解水泵机组，检查减漏环。选用优质油石棉，按水泵密封盘根制作工艺从新制作水泵盘根，井更换原有失效盘根。3.改变水泵运行工况将水泵出口压力控制在 3.1-4MPa ，使水泵运行在高效率区。实施效果:通过采取以上措施后，将水泵出口压力控制在 3.1-4MPa 范围内，对水泵进行调试，水泵运行电流和流量均恢复正常。对修复水泵进行 3 个月运行考核，水泵运行情况良好，表明水泵汽蚀问题圆满解决。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 22 页 结 论本次水泵排故，对故障原因作了一个准确、系统的分析，也为同类泵的选型、安装、检修和维护提供一定的参考。1.水泵必须运行在一个安全区间，实际工作流量偏差应控制在流量的 40%-20%范围，超过该范围不仅泵的效率急剧下降，同时存在水泵发生汽蚀的危险。2.水泵发生汽蚀时会出现运行电流不稳定，出水量急剧减小，同时伴有较大的振动和噪声。为有效防止该类水泵发生汽蚀，不仅要求在设计安装高度上防止汽蚀，而且在运行中也要创造良好的吸水条件和适合的运行参数。改善和提高离心泵汽蚀性能的方法很多，在实际生产中，要根据实际情况具体分析，以杜绝离心泵汽蚀现象的发生，使离心泵在稳定、正常的状态下运行。同时，也要考虑不同型号离心泵的性能特点，根据运行工况，进行合理选型，使其达到高效可靠的性能。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） III院系 西南交通大学网络教育学院 专 业 机械设计制造及其自动化 年级 学 号 姓 名 学习中心 指导教师 题目 离心泵汽蚀问题研究 指导教师评 语 是否同意答辩 过程分(满分 20) 指导教师 ( 签章) 评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩组组长 ( 签章) 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 23 页 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 24 页 致 谢在校期间，得到网络教育学院各级领导和辅导老师的亲切关怀和无私的培养，使作者在学习的过程学到了许多做人的道理。在此作者向他们道声：您们辛苦了！感谢西南交通网络教育学院的老师多年来在工作、学习上给予的热情关怀、指导与帮助。感谢我的导师谢延敏老师，没有他不倦的关心和指导，我的毕业论文会无法顺利完成。他严谨的治学态度，教会我学问之道与研究方法，使我受益非浅。他的认真的态度和耐心的指导让我深受感动，他的言传身教将使我终生受益．他对工作兢兢业业，对我的悉心指导，使我能够以较快的速度和质量去完成工作．从他那里我学到了很多东西，这些让我感受深刻并对我的人生起到一定的指导作用．感谢我的朋友和同学们。在这个阳光明媚的冬天，他们自始至终给予了我耐心而仔细的帮助。还要感谢我的父母对我多年来的支持和理解。 另外，互联网上一些朋友也给我完成设计提出了很多宝贵的意见和无私的帮助。这对于我以后的学习和工作都有很大的帮助，在此对他们表示由衷的感谢。 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） 第 25 页 参考文献[1] 王福军.计算流体动力学分析.北京：清华大学出版社，2003 年. [2] 黄以良.提高泵汽蚀性能的设计方法探讨.排灌机械，2003 年.[3] 孙广银，张娟.水泵汽蚀的危害及其防止措施.科技情报开发与经济.2009 19(21)：171-172.[4] 李倩.浅谈水泵安装高度的计算.科技创新导报，2009(8)：93.[5] 李振西.离心泵汽蚀的原因及防治措施.科技信息，2009（6）：367.[6] 王成明.机泵振动原因分析与维修.Application 应用广场，2004.[7] 于华伟.离心泵的安装与检修，一重技术，2006（12）：40.[8] 顾永泉.流体动密封. 东营：石油大学出版社，1990 年.[9] 陈德才.机械密封设计制造与使用.北京：机械工业出版社，1993 年.[10] 侯苏明.油泵叶轮切削技术在生产中的应用.道技术与设备.2008 年. 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） IV 年 月 日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） V毕 业 论 文 任 务 书班 级 学生姓名 学 号 发题日期： 2022 年 03 月 05 日 完成日期：2022 年 06 月 25 日题 目 离心泵汽蚀问题研究 1、本论文的目的、意义 随着现代化工业及科学技术的迅速发展，生产设备日趋大型化，高速化，自动化和智能化，一旦因故障停机损失巨大，传统的诊断技术己远远不能适应了。我国石化系统的统计资料表明，辽化公司过去按规定每年必须停机大修一次，致使其生产利润减少 4000 万元左右，而大 修又需耗资 4720 万元，由此因每年定期大修的损失加耗资总计 8270 万元左右，约为同类企业采用 预知维修耗资的 3-4 倍。同样， 30 万吨合成氨厂每年大修一次需 45 天，其检修费用占年产值的 15% 。合理的设备故障诊断及维修，不但能产生巨大的经济效益，还可以有效地减少人身伤亡即减少 对社会的环境污染。由于现代生产设备技术先进、结构复杂、点检工作量较大，同时对检测的质量要求很高，因此，难以用传统的依靠人的感官和经验把故障因素检查出来。复杂先进的设备通常是不允许随便进行解体检查的，频繁的拆检必然造成设备性能不稳定或难以达到原来的性能水平。这样就要求我们必须采用先进的仪器和科学的方法对现代设备进行不解体的监测和诊断。 2、 学生应完成的任务第一步：在熟练掌握有关理论的基础上着手收集相关资料，拟定该论文大纲；第二步：依据指导老师对论文的意见进行论文的写作； 第三步：提交论文初稿； 第四步：依据老师的指导对论文进行反复修改； 第五步：论文定稿并对论文进行装订； 第六步：对论文答辩进行准备。 3、 论文各部分内容及时间分配：（共 10 周）第一部分 引言 ( 1 周)第二部分 离心泵概述 ( 2 周)第三部分 离心泵汽蚀研究 ( 3 周)第四部分 多级离心泵汽蚀故障实例分析 ( 4 周)评阅其答辩 ( 周)4、 参考文献[1] 王福军 . 计算流体动力学分析 . 北京：清华大学出版社， 2003 年 . [2] 黄以良 . 提高泵汽蚀性能的设计方法探讨 . 排灌机械， 2003 年 . [3] 孙广银，张娟 . 水泵汽蚀的危害及其防止措施 . 科技情报开发与经济 .2009 19(21) ： 171-172. 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） VI[4] 李倩 . 浅谈水泵安装高度的计算 . 科技创新导报， 2009(8) ： 93. [5] 李振西 . 离心泵汽蚀的原因及防治措施 . 科技信息， 2009 （ 6 ）： 367. [6] 王成明 . 机泵振动原因分析与维修 .Application 应用广场， 2004. [7] 于华伟 . 离心泵的安装与检修，一重技术， 2006 （ 12 ）： 40. [8] 顾永泉 . 流体动密封 . 东营：石油大学出版社， 1990 年 . [9] 陈德才 . 机械密封设计制造与使用 . 北京：机械工业出版社， 1993 年 . [10] 侯苏明 . 油泵叶轮切削技术在生产中的应用 . 道技术与设备 .2008 年 . 备 注 指导教师： 年 月 日审 批 人： 年 月 日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） VII诚 信 承 诺一、 本论文是本人独立完成；二、 本论文没有任何抄袭行为；三、 若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩资格。　　　　　　　　　　　　　　　承诺人（钢笔填写）： 年　　月　　日 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） I摘 要离心泵是制药、化工生产中的重要通用设备，而汽蚀对离心泵的危害很大，它使离心泵的性能下降，使过流部件点蚀，甚至产生振动和噪音，严重地影响离心泵正常工作。在实际生产应用中，从设计、选用、安装和运行几方面综合考虑，降低吸入管阻力，正确确定泵的安装高度，采用双吸式叶轮、诱导轮、超汽蚀叶形诱导轮以及采用抗汽蚀材料、对过流部件进行涂层处理等措施，可以提高离心泵的抗汽蚀能力。本文从离心泵定义入手，介绍了离心泵基本构造和特点，并对常见故障分析与处理进行了介绍，进一步对离心泵汽蚀问题进行了研究，分析了其机理、危害，以及汽蚀诊断方法和提高汽蚀能力的对策；最后以多级离心泵的汽蚀故障实例为对象，进行了故障原因分析及解决方案探讨。关键词：离心泵；汽蚀；故障；原因 西南交通大学网络教育毕业设计（论文） IIAbstractCentrifugal pump is important in the production of pharmaceutical, chemical equipment, andcavitation of centrifugal pump is very harmful, it makes the performance of the centrifugal pumpdown, so that the flow components of pitting, or even cause vibration and noise, seriously affectthe normal work of the centrifugal pump.In practical application, from the design, selection,installation and operation of considering several aspects, reduce the suction resistance, correctlydetermine the pump mounting height, double suction impeller, inducer, super cavitation leafinducer and the cavitation erosion resistant material, on the flow components of coatingprocessing measures, can improve centrifugal pump the anti-cavitation ability.A centrifugalpump of the basic structure and characteristics of the text starting from the centrifugal pumpdefined, and the common failure analysis and processing are described in further centrifugalpump cavitation problems were studied and analyzed the mechanism of harm, as well as thediagnostic method of cavitationand improve the ability of the countermeasure of cavitation;multi-stage centrifugal pump cavitation failure instance, failure Analysis and explore solutions.Keywords: Centrifugal pump; Cavitation; Failure; Reason