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凈正吸頭
編輯在液壓回路中,凈正吸入壓頭(NPSH)可能指的是氣蝕分析中的兩個量之一:
- 可用NPSH(NPSHA):衡量流體在給定點與閃蒸的接近程度以及與氣蝕的接近程度。從技術上講,它是xxx壓頭減去液體的蒸汽壓。
- 所需的NPSH(NPSHR):使流體遠離氣蝕所需的吸入側(例如泵的入口)的揚程值(由制造商提供)。
凈正吸頭在離心泵和渦輪機中尤為重要,它們是最容易受到氣蝕影響的液壓系統的一部分。如果發生氣蝕,葉輪葉片的阻力系數將急劇增加——可能完全停止流動——長時間暴露會損壞葉輪。這是某一點可用NPSH的標準表達式。當可用的NPSH小于防止氣蝕所需的NPSH(NPSHR)時,氣蝕將發生在點i。對于簡單的葉輪系統,NPSHR可以從理論上推導出來,但通常它是根據經驗確定的。注意NPSHA和NPSHR采用xxx單位,通常以m或ft表示,而不是psia。實驗上,NPSHR通常被定義為NPSH3,即在給定流量下,由于水力性能降低,泵的揚程輸出減少3%的點。在多級泵上,這僅限于xxx級揚程下降3%。
渦輪機中的NPSH
編輯反作用渦輪機中NPSH的計算與泵中NPSH的計算不同,因為空化首先發生的點位于不同的位置。在反作用渦輪機中,空化首先發生在葉輪的出口處,即導流管的入口處。NPSH設計注意事項蒸氣壓強烈依賴于溫度,因此NPSHR和NPSHA也是如此。離心泵特別脆弱,尤其是在泵送接近蒸氣壓的加熱溶液時,而容積泵受氣蝕的影響較小,因為它們能夠更好地泵送兩相流(氣體和液體的混合物),但是,產生的流動由于氣體在體積上取代了歧化的液體,泵的速度將降低。當液體接近其沸點時,需要仔細設計用離心泵泵送高溫液體。空化氣泡的劇烈破裂會產生沖擊波,該沖擊波會從內部泵組件(通常是葉輪的前緣)上切割材料,并產生通常被描述為泵送礫石的噪音。此外,不可避免的振動增加會導致泵和相關設備出現其他機械故障。
一些一般的NPSH示例
編輯示例1:液位高于泵入口2米的儲罐,加上10米的大氣壓力,減去2米進入泵的摩擦損失(例如管道和閥門損失),減去NPSHR曲線(例如2.5米)預先設計的泵(參見制造商曲線)=7.5米的NPSHA(可用)。(不要忘記流量責任)。這相當于所需NPSH的3倍。只要所有其他參數都正確,該泵將運行良好。請記住,正或負流量負載將改變泵制造NPSHR曲線上的讀數。流量越低,NPSHR越低,反之亦然。從井中提升也會產生負NPSH;但是請記住,海平面的大氣壓是10米!這對我們有幫助,因為它為我們提供了額外的推動力或“推動”泵的進氣口。(請記住,您只有10米的大氣壓作為獎勵,僅此而已!)。示例2:一口井或鉆孔,其工作水位低于進水口5米,減去2米進入泵的摩擦損失(管道損失),減去預先設計的泵的NPSHR曲線(例如2.4米)=NPSHA(可用)(負)-9.4米。加上10米的大氣壓會產生0.6米的正NPSHA。最低要求是高于NPSHR0.6米),因此泵應從井中提升。
使用上面示例2中的情況,但從溫泉中抽出70攝氏度(158F)的水,產生負NPSH,產生以下結果:示例3:在70攝氏度(158F)下運行的井或鉆孔,其運行水平為低于進水口5米,減去2米進入泵的摩擦損失(管道損失),減去NPSHR曲線(例如2.4米)預先設計的泵,減去3米/10英尺的溫度損失=(負)-12.4米的NPSHA(可用)。加上10米的大氣壓,剩余的負NPSHA為-2.4米。請記住,最低要求是NPSHR上方600毫米,因此該泵將無法泵送70攝氏度的液體,并且會產生氣蝕并失去性能并造成損壞。為了有效地工作,泵必須埋在地下2.4米的深度加上所需的至少600毫米,總深度為3米。(3.5米是完全安全的)。需要至少600毫米(0.06巴)和建議的1.5米(0.15巴)壓頭“高于”制造商要求的NPSHR壓力值,以使泵正常運行。如果大型泵的位置不正確且NPSHR值不正確,則可能會造成嚴重損壞,這可能導致泵或安裝維修費用非常昂貴。NPSH問題可以通過更換NPSHR或重新定位泵來解決。如果NPSHA是10bar,那么您使用的泵在泵的整個運行曲線上將比其列出的運行曲線多輸送10bar。示例:xxx的泵。如果NPSHA為10bar,則8bar(80米)的壓頭實際上將在18bar下運行。即:8bar(泵曲線)加上10barNPSHA=18bar。這種現象是制造商在設計多級泵(具有多個葉輪的泵)時使用的。每個多層疊葉輪都推動下一個葉輪以提高壓頭。一些泵可以有多達150級或更多級,以便將揚程提升至數百米。
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