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技術文章/Technical articles
離心泵選型中的NPSH與汽蝕
2020-09-28 08:06:14力士霸泵業(yè)

NPSH

  NPSH = Net Positive Suction Head(凈吸真空高度)

  在泵的選型中有兩處需要被考慮:

  NPSHa (可用汽蝕余量):這是一個泵被安裝后系統(tǒng)入口側的特征參數(shù)

  NPSHa 也被稱之為N.I.P.A.(Net Inlet Pressure Available/凈入口可用壓力)

  NPSHr (必須汽蝕余量):這是一個泵被安裝的特征參數(shù)

  NPSHr 也被稱之為N.I.P.R.(Net Inlet Pressure Required/凈入口需求壓力)

  NPSHa vs. NPSHr:對于泵而言NPSHa 必須總是大于NPSHr的要求

  NPSHr (必須汽蝕余量) - 泵的一個性能參數(shù)

  每臺泵都有一個NPSHr,這是輸送介質進入泵的能量需求。

  NPSHr是由泵的幾何形狀,輸送介質的粘度和泵的轉速所決定。由于其受到泵的幾何形狀影響,所以每臺泵都有各自的NPSHr。

  NPSHr隨著泵的轉速和介質粘度的增大而增大。

  NPSHa (可用汽蝕余量) - 系統(tǒng)的一個性能參數(shù)

  每個系統(tǒng)都有一個NPSHa,這是介質進入泵的可用的能量。

  NPSHa是由系統(tǒng)的設計,輸送介質的粘度,蒸汽壓和預期的流量所決定,因此每個系統(tǒng)都有各自的的NPSHa。

  NPSHa 與 NPSHr

  系統(tǒng)的NPSHa必須是大于泵的NPSHr的。

  NPSHa在泵的入口處的計算公式如下:


  可以通過一個簡單的方法理解NPSHa:它是一個受到積極(靜壓和正的吸入高度)和消極(負的摩擦損失和蒸汽壓力)因素影響平衡的參數(shù)。


  積極的因素必須大于消極的因素,而他們之間的差別則是NPSHa。

  壓力

  大氣壓力

  大氣壓力由海拔高度決定:

  海平面高度時為1.014 bar(a)

  500米海拔高度時大約為 0.96 bar (a)

  3000米海拔高度時大約為 0.71 bar(a)

  絕對壓力(a) 和相對壓力 (g)


  蒸汽壓力

  流體會蒸發(fā)(變成蒸汽)除非有額外的壓力阻止其蒸發(fā)。蒸汽壓力是流體(在給定溫度下)變成蒸汽時的壓力,通常用絕對壓力表示(如:bar或psia)。


  一般來說蒸汽壓力:

  取決于流體的類型

  隨著溫度的升高而增長

  對NPSHa有著重要的影響


  NPSH - 總是在增加系統(tǒng)的成本

  減小NPSHr

  §大幅度降低泵的轉速

  增加NPSHa

  §提升容器高度(增加液面高度/減小自吸高度)

  §增加液體表面壓力(關閉容器或提供外界壓力支持)

  §增加入口管路尺寸(減小摩擦損失)

  §減小入口管路長度(減小摩擦損失)

  §減少入口管路的連接件(減小摩擦損失)

  §降低輸送介質的粘度(減小摩擦損失)

  §降低蒸汽壓力(改變溫度)

  保證第一次計算正確- 再次更改將會付出很大的代價。

  

汽蝕

  來源于單詞‘cavity’意思是一個空洞。當用于泵時,汽蝕是在泵頭或者系統(tǒng)中一個空洞(氣泡)的產(chǎn)生和隨后的崩塌的過程。

  汽蝕在NPSHa小于NPSHr時會產(chǎn)生。

  汽蝕的表現(xiàn)為流量減小,振動及噪音。

  汽蝕的后果是由于機械損傷和侵蝕造成的設備使用壽命降低。

  工作在汽蝕狀態(tài)下會導致泵的轉子過度接觸,緊固件松開,密封件破例或粉碎,軸承失效,焊接件裂開和測量儀器的損壞。

  汽蝕現(xiàn)象是所有泵最常見的問題之一。當泵受到轉速過高或者入口條件不夠理想等因素影響時會出現(xiàn)汽蝕。


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