水泵汽蝕余量
什么是水泵的汽蝕余量？
泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下，對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量，單位用米標(biāo)注，用(NPSH)r。吸程即為必需汽蝕余量Δh:即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(10.33米)-汽蝕余量-安全量(0.5米)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。
沉水泵汽蝕試驗(yàn)和臨界汽蝕余量
對(duì)每一臺(tái)沉水泵都規(guī)定了泵汽蝕信息量值NPSH，但是目前還沒有準(zhǔn)確計(jì)算NPSH的方法?？梢哉f通過汽蝕試驗(yàn)來驗(yàn)證NPSH是唯一可靠的方法。在泵特性曲線中繪出的NPSH-Q曲線，就是通過汽蝕試驗(yàn)作出的。下面簡單介紹汽蝕試驗(yàn)的原理。
如前所述，NPSH對(duì)一臺(tái)既定的泵，在一定轉(zhuǎn)速和流量下為定值，是固定不變的。面裝置汽蝕余量對(duì)某一固定流量，還隨裝置中其它參數(shù)而變化。泵汽蝕試驗(yàn)就是通過改變裝置參數(shù)，從而改變裝置汽蝕余量NPSH，使之等于泵汽蝕余量NPSH，促成泵汽蝕，如果測量計(jì)算出在這種情況下的裝置汽蝕余量，因?yàn)镹PSH1=NPSH2，從而也就間接地確定了對(duì)應(yīng)流量下泵汽蝕余量NPSH，現(xiàn)以吸上裝置為例來說明。
由式（4-23），對(duì)吸上情況減小NPSH的方法（汽蝕試驗(yàn)方法）如下：
?。?）在密封容器中抽真空，減小P，
?。?）降低吸入水位，增加H，
（3）關(guān)小進(jìn)口閘門，增加H，
?。?）提高溫度，增加P（很少用）。
沉水泵汽蝕試驗(yàn)規(guī)定在一定轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，如果試驗(yàn)轉(zhuǎn)速與規(guī)定轉(zhuǎn)速不同，應(yīng)按汽蝕相似公式把試驗(yàn)轉(zhuǎn)速下等到的NPSH。換算為規(guī)定轉(zhuǎn)速下的NPSH試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)出口，使流量在試驗(yàn)過程中保持不變。
沉水泵試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定臨界點(diǎn)的選取，通常按揚(yáng)程（或效率）與無汽蝕的揚(yáng)程（多級(jí)泵為第一級(jí)揚(yáng)程）相比，下降K型式數(shù)的點(diǎn)確定。試驗(yàn)過程中的汽蝕余量用NPSH表示，對(duì)應(yīng)該性能下降的汽蝕信息量稱為臨界汽蝕余量NPSH。
一臺(tái)泵，要取幾個(gè)不同的流量（通常是工作范圍內(nèi)的三個(gè)流量），重復(fù)上述試驗(yàn)，求出各對(duì)應(yīng)流量下的NPSH，并將該NPSH，轉(zhuǎn)移到H-Q曲線對(duì)應(yīng)流量下，得到NPSH-Q曲線
1、通常汽蝕余量定義為NPSH=Ps/ρg+Vs2/2g–Pv/ρg……（1）
該公式中的Ps/ρg+Vs2/2g不好確定，但若使用裝置參數(shù)表示的汽蝕余量NPSH則稱為裝置汽蝕余量NPSHa表示，又稱為有效汽蝕余量：
吸上情況下，泵進(jìn)口處的水頭Ps/ρg：
Ps/ρg=Pc/ρg-Hg-Vs2/2g-Hf……（2）
倒灌情況下，泵進(jìn)口處的水頭Ps/ρg：
Ps/ρg=Pc/ρg+Hg-Vs2/2g-Hf……（2）
式中：Hf為泵進(jìn)口管路內(nèi)的水頭損失（m）；
將（2）代入（1），則有：
NPSHa=Pc/ρg±Hg–Hf–Pv/ρg……（3）
NPSHa的大小與裝置參數(shù)及液體性質(zhì)（Pc，Hg，Hf，Pv，ρ）有關(guān)，因?yàn)槲胙b置的水力損失Hf和流量平方成正比，式中Pc/ρg，Hg，Pv/ρg為常數(shù)，所以NPSHa隨流量增加而減小。
2、試驗(yàn)汽蝕余量NPSHt是汽蝕試驗(yàn)時(shí)算出的值，試驗(yàn)汽蝕余量有很多，對(duì)應(yīng)泵性能下降到一定值的只有一個(gè)。泵試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定臨界點(diǎn)的選取，通常按照揚(yáng)程（或者效率）與無汽蝕的揚(yáng)程（多級(jí)泵為第一級(jí)揚(yáng)程）相比，下降（2＋K/2）H％（K為型式數(shù)）的點(diǎn)確定，對(duì)應(yīng)該性能下降的汽蝕余量稱為臨界汽蝕余量NPSHc。
3、[NPSH]－泵許用汽蝕余量，是確定泵使用條件（如安裝高度）用的汽蝕余量，它應(yīng)該大于臨界汽蝕余量，以保證泵運(yùn)行時(shí)不發(fā)生汽蝕。
通常取[NPSH]＝（1.1-1.5）NPSHc
4、NPSHr－泵汽蝕余量又叫必需汽蝕余量，是規(guī)定泵要達(dá)到的汽蝕性能參數(shù)，NPSHr越小，泵抗汽蝕性能越好。其計(jì)算公式如下：
NPSHr=V02/2g＋λ×W02/2g……（4）
V0－葉片進(jìn)口稍前的絕對(duì)速度
W0－葉片進(jìn)口稍前的相對(duì)速度
λ－葉片進(jìn)口壓降系數(shù)
NPSHr表征泵進(jìn)口部分的壓力降，也就是為了保證泵不發(fā)生汽蝕，要求在進(jìn)口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量，即要求裝置提供的最小裝置汽蝕余量。
由于目前還沒有準(zhǔn)確計(jì)算泵的NPSHr的方法，通過汽蝕試驗(yàn)是驗(yàn)證NPSHr的唯一可靠方法，汽蝕試驗(yàn)得到的NPSHc，NPSHc≤NPSHr，通?？烧J(rèn)為等同NPSHr。
NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；
[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
5、各汽蝕余量的關(guān)系如下：
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
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