水泵的必需汽蚀余量是什么

气蚀余量又叫动压降，是指泵进口处单位体积的液体所具有的超过汽化压力的富

裕能量，是用来计算水泵吸水高度的另一种方法。我们知道：当水从水泵进口流到叶片入口

附近时，由于沿程过流断面不断缩小使流速增大同时水在流动过程中，都有水头损失，

因此，叶轮叶片入口附近的水流压力比水泵进口处的压力还要低，当该处某点的压力低至汽

化压力时，水泵内部就会开始发生气蚀。从水泵进口处的总水头中减去叶片入口处压力最低

点的压力水头所剩的值，就是泵内不出现气蚀现象时候泵进口处所剩余能量的极限值。这个

值就叫做临界气蚀余量。

单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即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。

例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

英文名称：net positive suction headNPSH

其他名称：空化余量(NPSH)

定义1：给水泵进口处具有的总压头高出进口处汽化压头的值。

应用学科：电力（一级学科）；汽轮机、燃气轮机（二级学科）

定义2：在泵的入口处，单位重量液体具有的超过汽化压能的富余能量。

应用学科：煤炭科技（一级学科）；矿山机械工程（二级学科）；排水机械（三级学科）

定义3：水泵进口处单位质量水能扣除汽化压力的剩余能量，它是用绝对压力表示的判别水泵吸水性能的重要参数。

应用学科：水利科技（一级学科）；灌溉与排水（二级学科）；机电排灌（三级学科）

高温锅炉给水泵对泵体结构、抗压性、稳固性要求比较高，良好的流道设计和叶轮的设计能够最大程度上减少气蚀对锅炉泵的损害，这也是对水泵行业提出的有一个新的考题。

高温锅炉给水泵汽蚀或汽蚀过程就是流动的液体产生气泡并随后发生破裂的过程。当流体的绝对速度增加，由于流体的静压力下降，对于一定温度下流体的某些特定质点来说，虽无热量自外部输入，但它们已达到了汽化压力，使得质点汽化，并产生汽泡。沿着流道，如果流体的静压力随之再次升高，大于汽化压力，汽泡就会迅速破裂，产生巨大的属于内向爆炸性质的冷凝冲击。若汽泡破裂不是发生在流动液体时，而是发生在导流组件的壁面处，则汽蚀会导致壁面材料受到浸蚀。

当高温锅炉给水泵在汽蚀状况下操作时，即使没有发生壁面材料的浸蚀，也会发现此时高温锅炉给水泵的噪声增大，振动加剧，效率下降，以及扬程降低。

装置汽蚀余量：又称为有效的汽蚀余量。装置汽蚀余量是由于吸入装置提供的，在高温锅炉给水泵进口处单位重量液体具有超过汽化压和水头的富余能量。国外称此为有效的净正吸头，即泵进口处(位置水头为零)液体具有全水头减去汽化压和水头净剩的值，用NPSHa表示。它的大小与装置参数跟液体性质有关。因为吸入装置的水力损失和流量的平方成正比，所以NPSHa随流量增加而减小。NPSHa-Q是下降的曲线。

多级高温锅炉给水泵汽蚀余量与装置参数无关，只与泵进口部分的运动参数有关。运动参数在一定转速和流量下是由几何参数决定的。这就是说NPSHr是由泵本身(吸水室和叶轮进口部分的几何参数)决定的。对既定的泵，不论何种液体(除粘性很大。影响速度分布外)，在一定转速和流量下流过泵进口，因速度大小相同故均有相同的压力降，NPSHr相同。所以NPSHr和液体的性质无关(不考虑热力学因素)。NPSHr越小，表示压力越小，要求装置必须提供的NPSHa小，因而泵的抗汽蚀性能越好。

高温锅炉给水泵汽蚀余量(NPSHr)和泵内流动情况有关，是由高温锅炉给水泵本身决定的平衡泵进口部分的压力降，也就是为了保证泵不发生汽蚀，要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。国外称此为必需的净正吸头。泵汽蚀余量的物理意义表示液体在泵进口部分压力下降的程度。所谓必需的净正吸头，是指要求吸入装置必须提供这么大的净正吸头，方能补偿压力下降，保证泵不发生汽蚀。

影响有效汽蚀余量的因素有吸入液面的表面压力，被吸液体的密度，泵的几何安装高度，还有管路的阻力损失等。总之，有效汽蚀余量由泵吸入侧管路系统决定，与泵本身无关，在给定的吸入条件下，有效汽蚀余量是可以计算得到的。

有效汽蚀余量越大，说明泵吸入口处单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量越大，这样出现汽蚀的可能性不会太大。

2．必需汽蚀余量：有效汽蚀余量的大小并不能说明泵是否产生气泡，发生汽蚀。因为有效汽蚀余量仅指液体从吸入液面流至泵吸入口处所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量，但泵吸入口处的液体压力并不是泵内压力最低处的液体压力。液体从泵吸入口流至叶轮进口的过程中，能量没有增加，它的压力还要继续降低。这一方面是由于过流断面的逐渐收缩，流速增大而造成；另一方面由于泵吸入口到叶片入口处的流动阻力也会造成液体压力的进一步降低。所以我们把单位重量的液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降，称为必需汽蚀余量，用△hr表示，或用符号〔NPSH〕r表示。

必需汽蚀余量与吸入管路装置系统无关，它只与泵吸入室的结构、液体在叶轮进口处的流速等因素有关，所以必需汽蚀余量由泵入口各因素决定。

必需汽蚀余量，是液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降，所以△hr越大，则表示压力降也大，泵的抗汽蚀能力越差，反之抗汽蚀能力就高。

3．有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的关系

有效汽蚀余量在吸入管路系统确定后，它随流量增大而降低。必需汽蚀余量在吸入室、叶轮入口形状已定的情况下，它随流量的增大而升高。所以要使泵压力最低点处不发生汽化，必需使有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量，即△ha＞△hr。

液体

在

叶轮

的进口处因一定

真空压力

下会产生汽体，汽化的

气泡

在

液体质点

的撞击运动下，对叶轮等

金属

表面

产生剥蚀，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫

汽化压力

，

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。

这就是说：允许吸水高度等于

大气压力

相当于的水柱高度（10.33m）减去汽蚀余量减去0.5米的安全量得到的。汽蚀余量越大，则允许吸水高度就越低。

对于离心油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。

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。

例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh？

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

从安全角度考虑，管道离心泵的实际安装高度值应小于计算值。当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

计量泵是一种可以满足各种严格的工艺流程需要，流量可以在0-100%范围内无级调节，用来输送液体(特别是腐蚀性液体)一种特殊容积泵。计量泵也称定量泵或比例泵。计量泵属于往复式容积泵，用于精确计量的，通常要求计量泵的稳定性精度不超过±1%。随着现代化工业朝着自动化操作、远距离自动控制这一形势的不断发展，计量泵的配套性强、适应介质(液体)广泛的优势尤为显得特出。

大气压力（海拔0米处约为10米水柱）﹣泵的必需汽蚀余量-吸上管路的损失-安全余量=吸上高度

需要注意的是这里的各个量单位需要都统一成多少米水柱。

泵的必需汽蚀余量指的是为了防止汽蚀，泵入口处的最小压力，一般以水柱为单位。

1）改变叶轮形状的设计及优化叶轮的结构参数，改善汽蚀产生的外部条件；

2）叶片及其他水流经的部件应选用抗汽蚀性能良好的材料；

3）减少吸入管的压力损失∑h、吸入管路系统包括底阀、虑水器、管路、弯头、等，使这些部位的安装设计合理，减少损失，也是降低水泵发生汽蚀现象的重要途径；

4）减少泵本身必须的汽蚀余量，为此，可适当加大手级叶轮吸入口直径，或采用无底阀排水。（2）使用方面。

1）在安装允许的条件下，尽量减小泵的吸水高度。这样使泵运行中的允许汽蚀余量更大些。一般情况下安装高度在2～3.5m时，降低泵发生汽蚀现象。

2）降低井水的密度，含煤粉和泥沙的矿井水，为了减小矿水密度以减少泵的汽蚀，应在矿井排水之前做沉淀处理。

3）减小水流进泵吸入口的平均流速。