制药过程中的汽蚀现象

导读：

“汽蚀现象”是制药行业经常发生的一个工程现象，此现象在高温运行的注射用水和浓配输送系统中尤为突出，如过热水消毒时，常听到泵腔内叶轮发生空转并发出巨大的“嗡嗡”声。下面就一起跟意凯乳化机小编来了解一下汽蚀现象的定义、危害、易发工况及解决办法。

汽蚀现象的定义

通俗地讲，泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸气并形成气泡，当含有大量气泡的液体经过叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂，并形成“汽蚀现象”。

汽蚀现象的危害

“汽蚀现象”的危害非常大，在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，经过一段时期之后，金属就会产生“疲劳”，金属表面开始呈蜂窝状，随之应力更加集中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽，最后，几条裂缝互相贯穿，达到完全蚀坏的程度（图2.44)。

图2.44汽蚀现象及其危害

汽蚀易发工况

容易发生泵体“汽蚀现象”的工况包括：

物料温度过高，如过热水灭菌的注射用水、高温CIP液、高温料液等；
系统出现真空状况，如脱氧水系统；
随着制药用水的不断消耗，罐内液位逐步降低而导致，如注射用水罐补水速度不够而瞬时用水量很大导致液位的快速下降。

汽蚀现象公式分析

在工程行业，如下公式有助于分析泵体的“汽蚀现象”。NPSHa为实际工况值，NPSHa=A值(罐体压力，一般为大气压）+B值（液位到泵进口的高度差）-C值（泵入口端管网阻力损失）-D值（一定温度下水的饱和蒸汽压）；NPSHr为泵体设计的气蚀余量值，为泵体出厂固定值。通常情况下，当NPSHa<NPSHr时，系统会发生“汽蚀现象”；当NPSHa较NPSHr高0.6〜1.Om时，离心泵不会发生“汽蚀现象”（图2.45)。