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

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。

汽蚀余量应该是泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽体，汽化的气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落，从而破坏叶轮等金属，此时真空压力叫汽化压力，气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。

1、泵在工作时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。

2、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。

3、汽蚀余量越大，则允许吸水高度就越低。

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）

因为在泵的叶轮入口，如果压力小于介质对应温度下的饱和压力时会汽化，致使水泵不能正常工作。所以在泵吸入口处必须具有的超过汽化压力的富余量。

离心泵汽蚀余量大了比较好。

因为节流调节的缺点是泵流量较小时，叶轮容易引起汽蚀。这是因为离心泵的叶轮在原动机的带动下高速旋转，当阀门开度减小，流量太少时，不能将叶轮与液体摩擦所产生的热量完全带走，使泵内液体温度升高。

因而引起液体汽化，形成汽蚀。尤其是发电厂中锅炉给水泵更为显著。所以采用节流调节时要设置再循环系统，加大泵的输出流量以防止汽蚀。

使用维护：

离心泵停机主要是由机械密封的失效造成的。失效的表现大都是泄漏，泄漏原因有以下几种：

动静环密封面的泄漏，原因主要有：端面平面度，粗糙度未达到要求，或表面有划伤；端面间有颗粒物质，造成两端面不能同样运行；安装不到位，方式不正确。

补偿环密封圈泄漏，原因主要有：压盖变形，预紧力不均匀；安装不正确；密封圈质量不符合标准；密封圈选型不对。

实际使用效果表明，密封元件失效最多的部位是动，静环的端面，离心泵机封动，静环端面出现龟裂是常见的失效现象。

其二者最大的关系都是以水为标准。而且汽蚀余量高低与泵的吸程有很大关系。汽蚀余量高的，吸程就低，所以一般建议选择汽蚀余量低的泵比较好。

一、泵发生汽蚀的基本条件是:

叶片入口处的最低液流压力Pk≤该温度下液体的饱和蒸汽压Pt。

二、有效汽蚀余量和必需汽蚀余量：

1.有效汽蚀余量：液体流自吸液罐,经吸入管路到达泵吸入口后,所富余的高出液体饱和蒸汽压的那部分能头。用Δha表示。

2.泵的必须汽蚀余量：液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能量损失,用Δhr表示。

3.Δhr与Δha的区别和联系:

泵的有效汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量：泵不汽蚀。泵的有效汽蚀余量等于泵的必须汽蚀余量：泵开始汽蚀。泵的有效汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量：泵严重汽蚀。

4.一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能头作为允许汽蚀余量。

5.泵的必须汽蚀余量是泵的特性，有设计决定，泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。

必须汽蚀余量与装置参数无关，只与泵进口部分的运动参数(vo、wo、wk等)有关，这些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。对于既定的泵，不论何种介质(黏性大介质因影响速度分布除外)，在一定转速和流量下流经泵进口，因速度大小相同故有相同的压力降，即NPSHr相同。所以NPSHr与液体的性质无关(不考虑热力学因素)。NPSHr越小，表示压力降小，要求装置必须提供的NPSHa小，因而泵的抗汽蚀性能越好。

有效汽蚀余量是指由泵安装条件所确定的汽蚀余量，常用NPSHa表示。又称为装置汽蚀余量，是由吸入装置提供的在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量。NPSHa越大，泵越不容易发生汽蚀。有效汽蚀余量的大小与装置参数及液体性质(p、pv等)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随流量的增加而减小。

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：

NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀；

NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；

NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量；

[NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

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。