NPSH
NPSH = Net Positive Suction Head(净吸真空高度)
在泵的选型中有两处需要被考虑:
NPSHa (可用汽蚀余量):这是一个泵被安装后系统入口侧的特征参数
NPSHa 也被称之为N.I.P.A.(Net Inlet Pressure Available/净入口可用压力)
NPSHr (必须汽蚀余量):这是一个泵被安装的特征参数
NPSHr 也被称之为N.I.P.R.(Net Inlet Pressure Required/净入口需求压力)
NPSHa vs. NPSHr:对于泵而言NPSHa 必须总是大于NPSHr的要求
NPSHr (必须汽蚀余量) - 泵的一个性能参数
每台泵都有一个NPSHr,这是输送介质进入泵的能量需求。
NPSHr是由泵的几何形状,输送介质的粘度和泵的转速所决定。由于其受到泵的几何形状影响,所以每台泵都有各自的NPSHr。
NPSHr随着泵的转速和介质粘度的增大而增大。
NPSHa (可用汽蚀余量) - 系统的一个性能参数
每个系统都有一个NPSHa,这是介质进入泵的可用的能量。
NPSHa是由系统的设计,输送介质的粘度,蒸汽压和预期的流量所决定,因此每个系统都有各自的的NPSHa。
NPSHa 与 NPSHr
系统的NPSHa必须是大于泵的NPSHr的。
NPSHa在泵的入口处的计算公式如下:
可以通过一个简单的方法理解NPSHa:它是一个受到积极(静压和正的吸入高度)和消极(负的摩擦损失和蒸汽压力)因素影响平衡的参数。
积极的因素必须大于消极的因素,而他们之间的差别则是NPSHa。
压力
大气压力
大气压力由海拔高度决定:
海平面高度时为1.014 bar(a)
500米海拔高度时大约为 0.96 bar (a)
3000米海拔高度时大约为 0.71 bar(a)
绝对压力(a) 和相对压力 (g)
蒸汽压力
流体会蒸发(变成蒸汽)除非有额外的压力阻止其蒸发。蒸汽压力是流体(在给定温度下)变成蒸汽时的压力,通常用绝对压力表示(如:bar或psia)。
一般来说蒸汽压力:
取决于流体的类型
随着温度的升高而增长
对NPSHa有着重要的影响
NPSH - 总是在增加系统的成本
减小NPSHr
§大幅度降低泵的转速
增加NPSHa
§提升容器高度(增加液面高度/减小自吸高度)
§增加液体表面压力(关闭容器或提供外界压力支持)
§增加入口管路尺寸(减小摩擦损失)
§减小入口管路长度(减小摩擦损失)
§减少入口管路的连接件(减小摩擦损失)
§降低输送介质的粘度(减小摩擦损失)
§降低蒸汽压力(改变温度)
保证第一次计算正确- 再次更改将会付出很大的代价。
汽蚀
来源于单词‘cavity’意思是一个空洞。当用于泵时,汽蚀是在泵头或者系统中一个空洞(气泡)的产生和随后的崩塌的过程。
汽蚀在NPSHa小于NPSHr时会产生。
汽蚀的表现为流量减小,振动及噪音。
汽蚀的后果是由于机械损伤和侵蚀造成的设备使用寿命降低。
工作在汽蚀状态下会导致泵的转子过度接触,紧固件松开,密封件破例或粉碎,轴承失效,焊接件裂开和测量仪器的损坏。
汽蚀现象是所有泵最常见的问题之一。当泵受到转速过高或者入口条件不够理想等因素影响时会出现汽蚀。