有效汽蚀余量NPSHa与必须汽蚀余量NPSHr解读

泵的汽蚀余量，这是生产好了就固有了的性能！也就是设备结构决定了的，当然，采用诱导轮等降低汽蚀余量的措施的泵，结构上就多了一个部件。从叶轮的角度来说，其水力模型决定了汽蚀余量的高低，加工上，流道的阻力，叶片的切入角度都对吸入性能有影响。目前，但还没有特别的标准之类的，都是水力曲线实验测得的数据。查表法来选择。苏尔寿的水力模型基本是通吃的了，各家泵厂大都采用，特别是流程泵基本都是。

汽蚀余量的知识请参照如下专题资料：举例和概念都有，呵呵，这是我用来与师傅们共同学习时用的 5 U F. M8 c, H/ f" ?

气蚀余量专题* P7 O: M' w8 T! C

1、气蚀余量：4 G! U P" O# X

NPSH：气蚀余量，指泵入口液体压力超过液体气化压力的富余能力； _# H6 E1 e! R3 Y& w# B

NPSHa：装置气蚀余量，也称有效气蚀余量或者可用气蚀余量，是指油泵装置系统确定的气蚀余量，大小由泵吸液管路系统参数和管道中流量所决定，与泵结构无关；! \& E' _4 o8 W NPSHr：必须气蚀余量，由泵自身结构决定，由泵生产厂家通过实验确定。

一般情况下要求NPSHa不小于NPSHr，经验取值：NPSHa大于NPSHr1.3倍.

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2、为什么要计算NPSHa?

对于离心泵，直接造成气蚀（Cavitation）就是因为气泡的形成。7 K( ? V- G$ J5 @( P8 F

如果泵吸入侧的压力（Suction Pressure）远大于饱和蒸汽压（Vapour Pressure），那液中气泡将在完全形成之前崩溃，无法与泵叶轮接触然后进行破坏；

如果吸入侧的压力接近或等值蒸汽压，则气泡会产生并与叶轮接触进行破坏。

离心泵的运作原理就是利用叶轮转动离心力形成低压把液体吸入，然后把能量转移到排出的液体。# g* _* J; ?0 x2 W

在吸入时，如果吸入压力太接近，甚至等于蒸汽压，那进入泵后压力将降至低于蒸汽压，这时候气泡会产生。

计算NPSHA的目的就是检查泵吸入口的压力和所传送液体的蒸汽压相差多远，确定吸入侧没有气蚀的问题后，方可继续下一步的计算：输出压力（Discharge Pressure）。

NPSHa （净吸入压头，m） = （泵吸入口压力 - 蒸汽压）Pa/（密度 kg/m3 x 9.81 m/s2）

简单来说NPSHa是泵选型计算的第一步检查，和输出压力的计算结果是无关的。

影响输出压力的是：排出管线到终点的流程，高度，管道压降及所要求的终点压力。

3、实例计算

现有一液化烃罐，泵稳定进料，泵稳定出料

操作温度20~40度，对应的液化烃饱和蒸气压0.2~0.4MPa

罐液面距泵吸入口的垂直高度800mm

吸入管路阻力损失0.5m

液化烃相对密谋0.578

泵NPSHr为3m

计算泵NPSHa

1、此液化烃罐液面的压力是否等于液化烃的饱和蒸气压？

2、泵会发生气蚀吗？

3、若NPSHa比NPSHr大很多很多，此泵是否存在？

分析：1、NPSHA=P+H-Pv-Hs-H'

P:储罐压力

H:液面至泵中心净液柱压力

Pv:液体饱和蒸气压

Hs:吸入管道压力损失

H':裕量，一般取1米净液柱（也可按0.6米考虑，各公司规定不一样） u; J7 w" ~6 S

NPSHA>=NPSHR1 k3 K6 ]! X% l' B. S' Y: c

如为饱和液体，则P=Pv,NPSHA=H-Hs-H',即净液柱压力应大于等于吸入管道阻力损失减去裕量。5 C% ?! h8 S* n$ E C( j

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2、液态烃应该是压力存贮，至于是否为饱和，与存储的压力与温度有关，如果控制压力大于

对应存储温度的饱和蒸气压，即P>v，则压力可提供部分气蚀裕量（液态烃通常用氮气进行压力控制）。! ^4 I, d* r! x4 x. U

从所提供的数据来看，没有提储罐压力，如果为饱和液体那么不用计算就可以看出来肯定是有问题的。

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3、注意：提供的NPSHR是液柱还是水柱。

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回答问题：

1）此计算中液化烃罐液面的压力当然不等于液化烃的饱和蒸气压。7 y1 @0 X2 M# s: U

条件中缺少了液化烃储罐的压力，在这里假设为 P （barg）。

对于第一个问题，除了要计算NPSHa，还有一点不能忽视， NPSHr需要校正的。

NPSHa = （P-Pv）/ρg- △H - Hf' P- u! u7 Q0 x q& B

此处Pv取操作条件下的最大值，即 4bar，这样算出来最小的NPSHa；△H为物料被提升的高度，此处为 -0.8m。

考虑到单位换算之后，上式为 T, K- T4 D4 b f8 H# o& v

NPSHa= （P-4）*10e5/(0.578*9.8*10e3+0.8-0.5# Y6 Y& d; h' F% n8 y2 V! H9 b O

将储罐的操作压力带入上式即可得到 NPSHa。

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由于输送的介质不是20℃的清水，因此 NPSHr也需要校正，

校正公式为NPSHr =φ•NPSHrw

NPSHrw——泵制造厂所提供的NPSHr，此处为3m。

φ——修正系数，你可以查看泵供应商提供的随机材料，上面应该能找到如何确定该系数。（所述状态下φ 大概在1.1 ，参考书本查表）。

2 然后比较这两个值，NPSHa应超过NPSHr 0.5m以上，当然，越大越好。

3）若NPSHa比NPSHr大很多很多，此泵是否存在？

答案当然是肯定的。

NPSHa其实与泵没关系，是由输送的物料和管路特性决定的。只有NPSHr才是跟泵有关的，由泵本身的型式、结构决定的，它由供应商提供，与管路没有关系。所以，如果要想NPSHa 比NPSHr大很多很多，那就把NPSHa提高很多就好了。举个例子，可以把储罐布置在很高的地方，泵在地面或坑里，这样NPSHa就比NPSHr大很多了。