【千里之行始于足下-离心泵篇】1.1解读概念：汽蚀与汽蚀余量

                             1.1.7汽蚀与汽蚀余量

        我们常常听到“汽蚀抽空”一词，实际上汽蚀是原因，抽空是严重汽蚀的宏观结果。

       汽蚀是液体叶轮某个位置（叶轮进口稍后）在压力降低到汽化压力值时，发生微观汽化又重新液化的过程。这个过程发展到一定程度，就是我们看到的泵振动噪音逐渐变大，出口压力波动剧烈，叶轮进口金属表面处发生汽蚀破坏的现象，汽蚀后期就是泵断流抽空，电机轻载。

      因为叶轮进口叶片的一个排挤和绕流作用，所以汽蚀常发生在叶片进口边稍后的叶片背面位置。

      叶轮金属表面破坏的位置是区别腐蚀、冲刷还是汽蚀导致叶轮损坏的一个重要依据。

     既然汽蚀完全是由于压力降低造成的，那么合理设计泵入口附近的各部分压力值对于控制汽蚀发生至关重要。

      汽蚀余量同扬程一样，是一个能量差值，是液体在某位置的压能大于液体汽化压能的差值，单位m。

                 装置汽蚀余量

     装置就是与泵连接在一起，保障泵正常运行一整套设备系统组合体，包括入口供液罐、管线、阀门弯头等连接设备。

      装置汽蚀余量就是装置在泵的入口处提供的一个压力值，这个压力高出液体汽化压力的差值（或理解成安全余量值），就称为装置汽蚀余量。对于汽化压力低、温度低的不易汽化工况，装置汽蚀余量一般较大；而对于汽化压力高、温度高的易汽化工况，因提高装置压力、降低温度的成本所限，装置汽蚀余量一般较小。装置汽蚀余量用NPSHa表示，也称为有效的净正吸头，泵的流量越大，流速越快，损失越大，压力降低，安全余量变小，所以NPSHa与流量的关系是一个随着流量的增大而降低的曲线。

            泵汽蚀余量

      介质进入泵进口后，速度会逐渐增加，尤其是刚进入叶轮叶片，此时叶片还没来得及充分做功，轴向却要压能转化为动能，此时压力降低至最低，叶轮叶片背面是最容易汽蚀的位置。

     既然介质进入叶轮之后一定存在一个压力降低，那么为了保证泵在此叶片进口位置不发生汽蚀，就要求在泵进口处液体具备一定的能量，这个能量要高于介质汽化压能的一个富余能量，即能量差，称为必需的净正吸头，也称泵汽蚀余量，用NPSHr表示，泵汽蚀余量是泵本身的一种能力。随着流量增大，泵的汽蚀余量NPSHr是一个逐渐上升的曲线。

     在泵设计中，泵汽蚀余量大小与泵效率之间是两个相互矛盾的参数，泵汽蚀余量越小（越好），泵效率越低。

     泵汽蚀余量NPSHr对装置汽蚀余量NPSHa来说是一种能量上的需求，泵汽蚀余量越小越好，说明泵进口介质不需要太大的能量，可以适应很多临近汽化的工况；而装置汽蚀余量NPSHr越大越好，说明介质在泵进口处的能量高于介质汽化压力值很多，给了泵一个宽松的吸入环境，但是过高的NPSHa，有时会造成装个装置工艺参数设计的不经济性。

      所以必须满足NPSHa > NPSHr，并且还要附加一个安全余量，即NPSHa - NPSHr > 0.3-0.5m（API61—0.5m）。

               吸上高度

     吸上高度常用于自吸泵或者进口是吸上的工况

     在理想状态下，一个标准大气压能够将水提上至10.33米的高度，也就是理想极限吸上高度是10.33米

    但是实际上（1）泵有汽蚀余量NPSHr的要求

                     （2）吸上通路中会有局部和延程损失。

                     （3）泵吸上要产生一定的流速，介质从静止到流动需要转化成一定的动能。

                     （4）还有预留一个安全余量，一般取0.5左右。

          以上各个因素都要从大气压产生的10.33米的位能中扣除

               所以最终吸上高度 h<10.33 – NPSHr - hg - 1/2v2/g -0.5

课后题（多选）

下列说法错误的是：

A.   汽蚀是介质因外界条件变化而引起的一种物理过程

B.   装置确定后，不论该装置输送什么样介质，装置汽蚀余量NPSHa大小都是不变的。

C.   泵汽蚀余量NPSHr大小是泵本身一种能力的表现

E.   泵汽蚀余量NPSHr越大，泵效率就越高。

F.   装置汽蚀余量NPSHa和泵汽蚀余量NPSHr数值越接近，工艺参数波动越不容易引起泵汽蚀。

G.  应该选用较细的吸入管，以提高泵的吸上能力。

                 BFG

学习了

BEFG

BEFG

好贴

收藏一下，谢谢分享。

B E F

谢谢版主经常分享这样的技术知识点，以及选择题

BEFG

BEG

谢谢斑竹

楼主辛苦。

ABEFG

必须汽蚀余量多少m，说的是水柱高度还是介质的高度？