自平衡卧式多级离心泵汽蚀余量的计算和计算公式

自平衡卧式多级离心泵汽蚀现象

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

自平衡卧式多级离心泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

自平衡卧式多级离心泵汽蚀基本关系式

自平衡卧式多级离心泵汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量，单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即多级泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。

吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米） 标准大气压能压管路真空高度10.33米。

汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：

（1）NPSHa ——装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量，是由吸入装置提供的， NPSHa越大泵越不容易发生汽蚀；

（2）NPSHr ——泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量，是规定泵要达到的汽蚀性能参数， NPSHr越小，泵的抗汽蚀性能越好；

（3）NPSHt ——试验汽蚀余量，是汽蚀试验时算出的值，试验汽蚀余量有任意多个，但对应泵性能下降一定值的试验汽蚀余量只有一个，称为临界汽蚀余量，用NPSHc表示。

（4）[NPSH] ——许用汽蚀余量，这是确定泵使用条件（如安装高度）用的汽蚀余量，它应大于临界汽蚀余量，以保证泵运行时不发生汽蚀。

这些汽蚀余量有如下关系： NPSHc ≤ NPSHr ≤ [NPSH] ≤ NPSHa

(1)液体流入自平衡多级泵后，未被叶轮增加能量前，压力能头降低的那部分数值，它是因流速变化和水力损失引起的，影响它的主要因素是泵吸入室的几何形状和流速，而与吸入管路，液体的性质等参数无关，它只与泵结构有关，确切地说，它只与叶轮形状及进口形状有关；

(2)NPSHr和NPSHa是两个性质不同的参数， NPSHr由泵本身的特性决定，是表示泵本身抗汽蚀性能的参数，NPSHr越大，泵的汽蚀性能越差，反之越好，而NPSHa是由外界的吸入装置特性决定的。

(3)泵产生汽蚀的界限NPSHa＝NPSHr

NPSHa=NPSHr 对应（pk=pv）泵开始汽蚀；

NPSHa

NPSHa>NPSHr 对应（pk>pv）泵无汽蚀。

自平衡卧式多级离心泵装置汽蚀余量的计算方法

（1）自平衡卧式多级离心泵汽蚀余量计算

式中ps/ρg —— 换算到基准面上的进口压力水头（m）；

v2s/2g —— 测量压力ps断面的液体平均速度头（m）；

pv/ρg —— 抽送液体温度下的汽化压力水头（m）；

NPSH —— 汽蚀余量（m），其值以换算到基准面上的数值表示（即用换算到基准面上的压力水头ps/ρg 计算NPSH ）。

（2）泵基准面的规定：即通过由叶轮叶片进口边的外端所描绘的圆的中心的水平面，如下图所示。

吸上 —— 吸入液面在基准面之下；

倒灌 —— 吸入液面在基准面之上。

对卧式自平衡多级离心泵，其基准面是通过泵轴心线的水平面；

对自平衡多级泵以其第一级叶轮为基准；

对立式双级泵以上面的叶轮吸入口为基准。

（3）自平衡卧式多级离心泵吸上和倒灌计算公式

吸上：

倒灌：