被輸送液體汽化時的壓力稱為汽化壓力(飽和蒸汽壓力),液體汽化壓力的大小一般和溫度有關(guān),溫度越高,由于液體分子運動更劇烈,其汽化壓力越大。20℃清水的汽化壓力為233.8Pa,而100℃水的汽化壓力為101296Pa(一個大氣壓)。可見,一定溫度下的壓力是促成液體汽化的外界因素。液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便產(chǎn)生氣泡,把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為離心泵氣蝕。
離心泵氣蝕時產(chǎn)生的氣泡,流動到高壓處時,其體積減小以至破滅。這種壓力上升,氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為氣蝕的潰滅。
為保證泵體不發(fā)生汽蝕,泵葉輪進口處單位重量的液體所必須具有的超過汽化壓力的富余能量。淺釋如下:
當離心泵的吸入高度過大和液體溫度較高時,以致使吸入口壓強小于或等于液體飽和蒸汽壓,則液體會在泵進口處沸騰汽化,在泵殼內(nèi)形成一個充滿蒸汽的空間,隨著泵旋轉(zhuǎn),氣泡進入高壓區(qū),由于壓差的作用,氣泡受壓破裂而重新凝結(jié),在凝結(jié)的一瞬間,質(zhì)點互相撞擊,產(chǎn)生了很高的局部壓力,如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結(jié),則液體質(zhì)點就象無數(shù)小彈頭一樣,連續(xù)擊打在泵殼表面,使離心泵的表面產(chǎn)生裂紋,甚至局部產(chǎn)生剝蝕現(xiàn)象,使葉輪表面呈蜂窩狀,同時氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進入到金屬表面的裂紋中,借助氣泡凝結(jié)時放出的熱量,使金屬受到化學(xué)腐蝕作用,上述現(xiàn)象即為離心泵汽蝕。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時,泵將產(chǎn)生噪音和振動,使泵的揚程、流量、效率的性能急劇下降,同時加速了材料的損壞,縮短了機件的使用壽命,因此,必須限制泵的吸入高度,防止液體大量汽化,以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
一臺離心泵在運轉(zhuǎn)中發(fā)生了氣蝕,但在完全相同的條件下?lián)Q上另一臺泵可能就不會發(fā)生氣蝕,這說明是否發(fā)生氣蝕和泵本身的抗汽蝕性能有關(guān)。反之,同一臺離心泵在某一條件下(如吸上高度7米)使用發(fā)生氣蝕,改變使用條件(如吸上高度5米)則不會發(fā)生氣蝕,這說明是否發(fā)生氣蝕還與使用條件有關(guān)。這就是泵汽蝕余量或必需氣蝕余量NPSHr(又稱必需的凈正壓頭)和裝置氣蝕余量或有效氣蝕余量NPSHa(又稱有效的凈正壓頭).