關(guān)于離心泵的吸入條件

內(nèi)容摘要：

在解決實際應(yīng)用發(fā)生汽蝕的問題時，一般會提出“請增大入口壓力”，這個增加入口壓力就是改善泵的吸入條件。為保證離心泵正常吸入液體，首先泵要有足夠低的吸入壓力，該壓力取決于泵本身的設(shè)計條件，越低的吸入壓力也就意味著泵具有更好的吸入性能，換句話說就是必需汽蝕余量低；其次泵吸入口處的真空度不得大于泵的允許吸上真空度，否則液體中的溶解氣體會析出甚至造成液體汽化，從而發(fā)生汽蝕，形成故障。

在設(shè)計泵站或工藝管線時，需要確定泵的吸入條件，根據(jù)允許的吸入條件選擇具有合適吸入性能的水泵。確定泵吸入條件涵蓋多方面因素，其目的就是給泵創(chuàng)造一個良好的使用環(huán)境，延長泵的使用壽命。

1NPSHA

NPSHA是泵入口處中心的總壓和介質(zhì)的汽化壓力之間的差值。

英文全稱為available net positive suction head，直譯做有效凈正吸頭，術(shù)語做有效汽蝕余量。該值是由設(shè)計的裝置確定的在規(guī)定流量下可以利用的凈正吸頭（汽蝕余量），也稱裝置汽蝕余量，其與裝置和輸送介質(zhì)有關(guān)，與泵本身結(jié)構(gòu)無關(guān)，是選擇合適NPSHR水泵的依據(jù)，單位通常為m。

2汽蝕曲線

NPSHA和泵的NPSHR都是隨流量變化的函數(shù)，通常NPSHA隨流量增大而降低，NPSHR則隨著流量增大而增加。NPSHR隨泵的選型數(shù)據(jù)表附上。將兩者值進行合并對比，則可以得出泵是否運行在安全而不發(fā)生汽蝕的區(qū)域。

欲使泵不生汽蝕，必須使得NPSHA＞NPSHR。通常為確保泵的安全可靠運行，在選取NPSHR時，需要考慮一個安全余量S，使得NPSHA-NPSHR≥S。一般情況下，普通離心泵的安全余量取值0.5～1.0即可滿足使用要求，對于鍋爐給水泵、冷凝泵選2.1。更高的NPSHA也就意味著泵不易發(fā)生汽蝕，對于某一特定泵而言，也就具有更寬的應(yīng)用范圍。

3計算NPSHA

根據(jù)泵基準(zhǔn)面和液位之間的關(guān)系，有吸上操作和倒灌操作兩種類型。顧名思義，吸上就是泵基準(zhǔn)面高于吸入液面，倒灌就是基準(zhǔn)面低于吸入液面。

NPSH基準(zhǔn)面（GB/T3216）

NPSHA=(Pb+Pa-PV)/(ρg)+V2/(2g)-HL-Hs

式中：

Pb

—吸入池的表壓，單位為Pa。通常我們獲得壓力方式為查看壓力表，通常采用的壓力表用相對壓力表示。對于開放的水池，該值為0。

Pa—絕對大氣壓，單位為Pa，不同海拔對絕對大氣壓力有影響。

PV—汽化壓力，單位為Pa，通常查詢到的值為絕對壓力值。不同介質(zhì)、不同溫度下的汽化壓力不同。

ρ—介質(zhì)的密度，單位為kg/m3

g—重力加速度，9.81m/s2

V—吸入池內(nèi)流速，單位為m/s

HL—吸入管線中的水頭損失，單位為m

Hs—吸入液面與泵基準(zhǔn)面的高差，單位為m。對于倒灌操作，符號為﹢，吸上操作符號為-

對于足夠大的水池/水箱，內(nèi)部流速非常穩(wěn)定，并且趨于0，此值可以簡化省略。位于海平面附近，(Pb+Pa-PV)/(ρg)值可以直接簡化為10。此時公式就變成了：

NPSHA=10-HL±Hs

4聊一聊入口壓力

提高入口壓力對于改善汽蝕性能是非常有效的手段之一，通常我們希望入口壓力足夠大，但是并非入口壓力越高越好。對于大多數(shù)常見雙吸泵，或者帶有平衡孔平衡的單級單吸泵，入口壓力超過1MPa需要選擇平衡型機械密封（非API610標(biāo)準(zhǔn)）。對于單級單吸泵，入口壓力越高，意味著軸所受的力越大，容易造成彎曲，此時就必須要增加軸的直徑以提高其剛性，但是軸徑的增大會導(dǎo)致軸向力的增大，此時就必須要采用重載軸承設(shè)計，同時壓力增高泵殼就必須采用足夠高強度的材料或者增加厚度。種種因素，會導(dǎo)致泵本身的成本增加，從而也導(dǎo)致用泵的成本增加。

本文摘自《泵世界》，安徽臥龍泵閥 轉(zhuǎn)載

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