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泵在工作時液體在葉輪的進口處因一定真空壓力下會產生汽體,汽化的氣泡在液體質點的撞擊運動下,對葉輪等金屬表面產生剝蝕,從而破壞葉輪等金屬,此時真空壓力叫汽化壓力,汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量,單位用米標注,用(NPSH)r。吸程即為必需汽蝕余量Δh:即泵允許吸液體的真空度,亦即泵允許的安裝高度,單位用米。 吸程=標準大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米) 標準大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時的壓力頭之差,單位用米(水柱)標注,用(NPSH)表示,具體分為如下幾類:
NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量,越大越不易汽蝕;
NPSHr——泵汽蝕余量,又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降,越小抗汽蝕性能越好;
NPSHc——臨界汽蝕余量,是指對應泵性能下降一定值的汽蝕余量;
[NPSH]——許用汽蝕余量,是確定泵使用條件用的汽蝕余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
汽蝕定義
泵運轉時,液體壓力沿著泵入口到葉輪入口而下降,在葉片入口附近的K點上,液體壓力pK最低。此后由于葉輪對液體作功,液體壓力很快上升。當葉輪葉片入口附近的壓力pK小于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力pv時,液體就汽化。同時,使溶解在液體內的氣體逸出。它們形成許多汽泡。當汽泡隨液體流到葉道內壓力較高處時,外面的液體壓力高于汽泡內的汽化壓力,則汽泡又重新凝結潰滅形成空穴,瞬間內周圍的液體以極高的速度向空穴沖來,造成液體互相撞擊,使局部的壓力驟然增加(有的可達數百個大氣壓)。這樣,不僅阻礙液體正常流動,尤為嚴重的是,如果這些汽泡在葉輪壁面附近潰滅,則液體就像無數個小彈頭一樣,連續地打擊金屬表面。其撞擊頻率很高(有的可達2000~3000Hz),于是金屬表面因沖擊疲勞而剝裂。如若汽泡內夾雜某種活性氣體(如氧氣等),它們借助汽泡凝結時放出的熱量(局部溫度可達200~300℃),還會形成熱電偶,產生電解,形成電化學腐蝕作用,更加速了金屬剝蝕的破壞速度。上述這種液體汽化、凝結、沖擊、形成高壓、高溫、高頻沖擊負荷,造成金屬材料的機械剝裂與電化學腐蝕破壞的綜合現象稱為汽蝕。
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