冷却塔循环水泵发生气蚀是一种严重且常见的故障现象,它会损坏水泵叶轮、降低效率、产生噪音和振动,甚至导致水泵失效。气蚀的根本原因是泵入口处压力过低,导致水在常温下汽化形成气泡,这些气泡在高压区破裂产生冲击力。
以下是导致冷却塔循环水泵气蚀的主要原因:
一、 吸入侧压力不足(最常见原因)
吸程过高(安装高度不当)问题:水泵安装位置过高,高于水源液面(如集水盘),导致吸水管路形成过大的负压。
原理:水泵的“允许吸上真空高度”(NPSHr)是有限的。当实际吸程超过此值,入口压力低于水的饱和蒸汽压,水即汽化。
解决:降低水泵安装高度,使其尽可能接近或低于集水盘液面。
吸水管路阻力过大表现:
吸水管径过小,流速过高(>1.5 m/s)。
管路过长、弯头/阀门过多,造成沿程和局部阻力损失大。
滤网或底阀堵塞,增加阻力。
解决:
增大吸水管管径。
优化管路设计,减少弯头、阀门数量。
定期清洗过滤器和底阀。

二、 系统有效汽蚀余量(NPSHa)不足
NPSHa(可用汽蚀余量) = 大气压力 + 静压头 - 摩擦损失 - 饱和蒸汽压
NPSHr(必需汽蚀余量) = 水泵本身要求的最小压力(由厂家提供)
气蚀条件:当 NPSHa < NPSHr 时,必然发生气蚀。
导致 NPSHa 不足的具体因素:
水温过高问题:冷却水回水温度过高(如 > 45℃),水的饱和蒸汽压显著升高,更容易汽化。
解决:检查冷却塔散热效果,确保出水温度在合理范围(通常 ≤ 32-35℃)。
集水盘液位过低问题:补水不足或排污过量,导致集水盘水位低于设计值,静压头减小。
解决:检查浮球阀是否正常,确保水位稳定在规定高度。
高海拔地区问题:海拔越高,大气压力越低,NPSHa 减小。
解决:在高海拔地区选泵时,必须考虑大气压修正,选择 NPSHr 更低的水泵。
三、 水泵选型或运行不当
水泵选型错误问题:所选水泵的 NPSHr 过高,而系统实际 NPSHa 无法满足。
解决:重新核算系统 NPSHa,选择 NPSHr 更低或更适合的水泵。
流量过大(超负荷运行)问题:水泵在远超额定流量下运行(如出口阀门全开或系统阻力小),导致入口流速剧增,压力骤降。
解决:通过阀门调节或变频控制,使水泵运行在高效区。
水泵老化或损坏问题:叶轮腐蚀、磨损或口环间隙过大,会降低水泵抗气蚀能力。
解决:定期检修,更换损坏部件。
四、 系统设计或操作问题
吸水管漏气问题:吸水管法兰、密封垫或泵体密封处存在微小泄漏,空气进入泵内,降低入口压力。
表现:伴随气蚀噪音,水泵出力下降。
解决:检查并紧固所有连接点,更换密封件。
突然启泵或水锤问题:启泵瞬间或水锤发生时,管路压力剧烈波动,可能瞬时低于汽化压力。
解决:采用软启动或变频启动,安装水锤消除器。
气蚀的典型现象
噪音:类似“噼啪”或“砂石”撞击的噪音。
振动:泵体剧烈振动。
性能下降:流量、扬程、效率明显降低。
叶轮损坏:叶轮表面出现蜂窝状麻点或穿孔(金属疲劳剥落)。