xunaa 1）泵入口处（压力最低点）单位质量液体的能量（静压能和动能）与工作温度下被输送液体的饱和蒸汽压头之差，称为净正压头泵的吸入扬程（Net Positive Suction NPSH Head），又称泵的气蚀余量。泵的净正吸头分为所需的净正吸头（或所需的净正吸头值），标记为NPSHr（NPSH required）或NPSHR和有效的净正吸头（或所需的净正吸头值）。净正吸头值）。净正吸头有效值），标记为NPSHa（有效汽蚀余量）或NPSHA。
2）为保证泵正常运行而无气蚀，净正吸头必须大于某一规定的最小值，称为泵所需的净正吸头（NPSHr）。 NPSHr与泵的类型和结构设计有关，并随泵的转速和流量而变化。 NPSHr越小，泵的抗汽蚀能力越强。 NPSHr 通常由泵制造商测量和提供。 NPSHr 的测量条件以输送20C 的洁净水为基础。若泵制造厂无提供NPSHr或被泵送流体与NPSHr测量条件不同时，可按本规程2.1.2公式计算或修正。
3）装置的设备和管路配置给定后，泵吸入系统给予泵的净正吸头，称为泵系统的有效净正吸头（NPSHa）。 NPSHa仅与设备系统有关，与泵本身无关。特征无关紧要。
4）为保证泵能正常运行而无气蚀，必须保证NPSHa>NPSHr，一般至少要大0.3m。对于某些输送条件（如输送沸点近似的液体），NPSHa 应为泵所需的NPSHr。 1.3倍或更高被认为是可靠的。
5) 空化曲线
NPSHa 和NPSHr 均随流量的变化而变化。一般来说，NPSHr随着流量的增加而增加，而NPSHa则随着流量的增加而减少（见图2-1）。泵制造商提供的泵性能曲线一般应有NPSHr-Q曲线。
泵空化曲线
图2-1 泵的汽蚀曲线
2.1.2 NPSHr的计算与修正
1) NPSHr的计算
应尽可能使用泵制造商给出的NPSHr。当泵制造商没有提供NPSHr时，可按式（2.1-1）估算：
2.1-1
式中：NPSHr——泵所需的净正吸头，m；
n—— 泵速，r/min；
Qd——泵设计流量，m3/min；
S——泵吸入比转速，(m3/min)·(m)·(r)。
对于一般离心泵，无论比转速有多大，吸入比转速均可为1200，则公式（2.1-1）可简化为：
2.1-2
特殊设计的泵，如高速泵，当NPSHa无法达到高值时，需要对叶轮进行特殊设计，其S值实际上可以达到1500~1600，在计算NPSHa时应考虑到这一点。
2) NPSHr 修正
当泵输送的流体与20清水不同时，NPSHr应按式（2.1-3）修正：
2.1-3
式中：——为相对于水所需的净正吸水头的修正系数；
NPSHrw—— 20输送清水时所需的净正吸头（即泵制造商提供的NPSHr），m。
它输送牛顿流体中的油品、化学液体等粘稠、有腐蚀性的液体，非牛顿流体固体颗粒均匀分布在液体中的浆体，以及分布不均匀但其流动可近似视为牛顿流体的浆体，非牛顿流体。两相流矿浆等作为流体的简单组合，具有明显的倾向，比输送清水更不易产生空化，但其热力学性质尚未完全了解，值难以确定和确定。小于1。 NPSHr 无法修正，将其用作附加安全系数。
当输送热水或非粘性液体碳氢化合物（粘度小于水）时，泵可以在比输送20C清水时所需的更小的净正吸入扬程下运行。图2-2是用于估算输送非粘性液体碳氢化合物时泵的NPSHr的修正图。根据液态烃在运输温度下的相对密度和饱和蒸气压，求出值，计算出运输非粘性液态烃时的NPSHr。当输送温度下烃类蒸气压小于100kPa时，值等于1。
泵输送非粘性碳氢化合物时的NPSHr修正图
图2-2 泵输送非粘性碳氢化合物时的NPSHr修正图
2.1.3 泵NPSHa计算
1）离心泵NPSHa计算
2.1-4
式中：
NPSHa——泵有效净正吸入扬程，m；
P1—— 泵吸入侧容器的最低正常工作压力，kPa；
Pv——泵进口工况下液体的饱和蒸气压，kPa；
H1—— 吸入液面至泵基础顶面的垂直距离。充液时H取“+”，吸液时H取“-”，m； （理论上，H1应为从吸入液面到泵轴（叶轮）中心的垂直距离）
P1—— 吸入容器出口与泵吸入口之间正常流动时管道摩擦压降（包括管件、阀门等），kPa；
Pe1—— 正常流量下泵吸入管路上的设备压降之和（包括设备喷嘴处的压降），kPa；
——泵入口条件下液体的相对密度；
K——泵流量安全系数是泵的设计流量与正常流量的比值。
2）往复泵NPSHa计算
2.1-5
式中：
H1acc—— 往复泵吸入管路加速度损失，m；
Kacc——往复泵脉冲损失系数见表2-1。
其他符号的含义与公式2-4中的相同。
由于往复泵周期性地间歇性地吸液（排出液体），入口（排出）流量也周期性变化，引起摩擦损失变化，产生加速损失。
一个。由于流体的周期性脉冲变化，使管道系统的脉冲损失发生变化，因此泵进出口管道的摩擦损失应乘以脉冲损失系数Kacc。脉冲损失系数Kacc根据往复泵的缸数以及往复泵的入口（出口）处是否有缓冲罐而变化。可按下表（表2-1）确定。
b.加速度损失
当泵吸入管上未安装缓冲罐时，加速损失按式（2.1-6）计算：
2.1-6
式中：
H1acc—— 往复泵吸入管路加速度损失，m；
L1 —— 泵吸入管线性长度，m；
Qd——泵设计流量，m3/h；
C——泵型式系数（见表2-2）；
D1—— 泵吸入管内径，mm；
KL——液体修正系数（见表2-3）；
R——往复泵往复次数，min-1。当往复泵台数未知时，蒸汽直接驱动的往复泵R为20min-1；对于由电动机或汽轮机驱动的往复泵，R为350min-1。
当泵排出管上没有安装缓冲罐时，加速损失按公式（2.1-7）计算：
2.1-7
式中：
H2acc——往复泵排出管路加速度损失，m；
L2 —— 泵排出管线性长度，m；
D2—— 泵排出管内径，mm。
其他符号含义同公式2.1-6。
往复泵泵型系数
注：如果蒸汽驱动泵由曲柄和飞轮驱动，则可使用电动泵或涡轮驱动泵的“C”值。
液体修正系数
当吸入（排出）管道上设置缓冲罐时，泵与缓冲罐之间的加速损失按式（2.1-6）和式（2.1-7）计算。吸入（排出）容器与缓冲罐之间的加速度损失为按式（2.1-6）、（2.1-7）计算值的10%，则两段管道的加速度损失为相加，即为吸入（排出）管道的总加速度损失。
2.1.4 NPSHa安全裕度S
2.1.4.1 NPSHa安全裕度S的选择
往复泵的NPSHa 安全裕度S 为零，因为它包含在管道阻力和加速损失中。一般情况下，离心泵的NPSHa安全裕度S为0.6~1.0m，但对于不同类型和用途的泵，其NPSHa安全裕度也不同，可按下表选取（表2-4） ）。
NPSHa安全裕度S选择
注意：所有双吸叶轮泵必须配备管道分配系统，以避免流体分配不均匀。
此外，您还应该注意：
1）计算NPSHa时，不考虑吸嘴上方的浸没液柱头，但应设计有足够的浸没深度。
2）计算NPSHa时，不考虑汽提蒸汽余量，吸入管内径应按单位压降小于23kPa/100m确定。
3）当液体中溶解有气体时，假定液体处于其平衡压力和温度，即设备压力等于蒸气压。
4) 考虑安装“T”或“Y”型过滤器以降低压降。
5) 总摩擦损失应限制在0.3m液柱以内。
6) 吸水管应与设备分开引出。
7）减压塔釜的运行决定了其泵的位置。根据管道布置图，确定减压塔采用一根还是两根排出液管。泵应安装在最靠近吸入设备的位置。减压塔静液泵的备用泵不宜作为其他泵的公共备用泵。当无法避免时，其备用泵应尽可能靠近减压塔静液泵，但不得影响泵的运行。
2.1.4.2 NPSHa 计算注意事项
1）确定吸力损失时注意：
一个。管径为内径；
b.流量是泵的设计流量。如果使用正常流量计算，则每次损失必须乘以流量安全系数的平方；
c.对于正常运行时多台并联运行的关键泵，应估算其中一台泵突然损坏时的有效净正吸头，通常要减小该值；
d.当吸入侧容器标高按所需净正吸入水头确定时，吸入管的总摩擦损失不应超过0.6m液柱；
e.当吸入侧容器的标高不是由所需的净正吸入水头确定时，吸入管的总摩擦损失可超过0.6m液柱。推荐做法是根据控制单元压降0.23~0.46kPa/m来确定吸入管。和泵入口管的直径。
2）吸入侧容器的工作压力为最低正常工作压力。
3）吸入侧容器的液位标高“L”应为正常情况下的最低液位。
4）泵进口处液体的饱和蒸气压应为最高正常工作温度下的值。
5) 往复泵加速损失计算公式适用于无弹性且吸水管较短的情况。
总之，在计算泵的NPSHa时，应选择通常出现的最恶劣工况下的数据进行计算，以保证泵可靠运行，无气蚀现象。
2.2 防止泵汽蚀产生的方法
离心泵工作时不允许出现气蚀现象，因此必须保证NPSHa-NPSHr>S（安全裕度）。当NPSHa 不能满足这一要求时，买方（或设计者）可以尝试增加NPSHa 值，或者卖方（泵制造商）可以尝试降低NPSHr 值。详见表2.2-1。
防止泵气蚀的方法
2.3 泵的压差计算
2.3.1 泵吸入压力和最大吸入压力的计算
1）泵吸入压力的计算
泵的吸入压力根据流量不同可分为正常流量下的吸入压力和设计流量下的吸入压力。
一个。正常流量下泵的吸入压力按式（2.3-1）计算：
2.3-1
式中：
Pns—— 正常流量下泵的吸入压力，kPa；
Kacc——往复泵脉冲损失系数，见表2-1，离心泵Kacc为1；
H1acc——往复泵吸入管路加速度损失，m，离心泵H1acc为0。
式中其他符号含义同前。
b.设计流量下泵的吸入压力按式（2.3-2）计算：
2.3-2
式中：
Pds—— 设计流量下泵的吸入压力，kPa。
式中其他符号含义同前。
2）泵最大吸入压力的计算
泵的最大吸入压力是指泵吸入点可能出现的最高压力。它是泵吸入侧容器内因异常情况可能出现的最高压力与所产生的最高液位净压力之和，如式（2.3-3）所示。
2.3-3
式中：
Ps.max——泵最大吸入压力，kPa；
P1。 max—— 泵吸入侧容器中可能出现的最高压力。若有安全阀或爆破片，取整定压力或设计爆破压力，kPa；
H1.max—— 吸入侧容器内可能达到的最高液位至泵基础顶面的垂直距离，m；
——泵入口条件下液体的相对密度。
2.3.2 泵压差和泵排出压力的计算
1）泵压差计算
一个。泵出口处无控制阀的系统
在设计流量下，泵的最小压差按下式2.3-4计算：
2.3-4
式中：
Pp.min—— 设计流量时泵的最小压差，kPa；
H2—— 泵出口必须达到的最高点与泵座顶面的垂直距离，m；
P2—— 泵排出侧容器最高正常压力，kPa；
P2—— 正常流量下泵出口管路（包括管件、阀门等）的总摩擦压降，kPa；
Pe2—— 正常流量下泵排出管上设备所承受的压降之和（包括工业炉、过滤器、换热器、孔板、喷嘴、流量计以及设备进出口压降），kPa；
H2acc——往复泵排出管路加速损失，m，见式（2.1-7），离心泵H2acc为0；
离心泵Kacc取1，离心泵H1acc取0。
式中其他符号含义同前。
将Pp.min四舍五入（四舍五入到最接近的小数点和个位数），然后加上30kPa，得到泵在泵设计流量下的压差（P）。
b.泵出口处设有控制阀的系统
当泵出口管路上有控制阀时，必须分析系统工况，确定控制阀的压降。一般情况下，控制阀的允许压降应占整个管路系统（正常工况下）可变压降（不包括控制阀压降）的25%以上，控制阀的允许压降值阀门正常流量下应大于70kPa。正常流量在控制阀允许压降下计算出的流量系数Cvc（正常）与所选控制阀本身的流量系数（Cv）之比为0.5~1。控制阀的公称通径必须小于或等于管道的公称通径。只有这样才能保证控制阀良好运行，否则必须重新选型控制阀或改变管道设计（包括改变管径、管道附件和管道配置）。
根据上述压降经验数据，按式（2.3-5）计算控制阀流量系数Cvc（设计），初步确定控制阀尺寸和流量系数（Cv）。
2.3-5
式中：
Cvc(设计) —— 在设计流量下调节阀允许压降下的计算流量系数；
Pn——调节阀压降经验数据一般为70Kpa（注：《化工厂系统设计（第二版）》设计实例中，假设额定工况下调节阀压降为50kPa。泵压差选定后，调节阀在正常流量和最小流量工况下调节压降计算）；
Qdv——通过控制阀的设计流量，m3/h；
式中其他符号含义同前。
为了使调节阀具有良好的调节性能，系统应满足调节阀的压降要求。调节阀在设计流量下所需的最小压降按式（2.3-6）计算：
2.3-6
式中：
Pv.min——控制阀在设计流量下所需的最小压降，kPa；
Cv—— 所选控制阀的流量系数。
式中其他符号含义同前。
泵在设计流量（有控制阀时）所需的最小压差按下式计算：
2.3-7
式中其他符号含义同前。
Pp.min四舍五入（四舍五入到小数点和个位数），然后加上30kPa，当方程2.3-10和2.3-11成立时，就是泵设计时泵的压力差（P）流量。
如上所述确定泵的压差后，在正常流量下，由于系统管道的可变压降低于设计流量，此时控制阀的允许压降高于其设计流量下所需的最小压降。做大一点。
调节阀在正常流量下的允许压降按下式计算：
2.3-8
式中：
Pv—— 正常流量下控制阀的允许压降，kPa；
P—— 泵设计流量时的压差，kPa。
P-Pp.min-泵压差的四舍五入值，kPa。
式中其他符号含义同前。
正常流量下调节阀允许压降条件下的计算流量系数Cvc（正常）按式（2.3-9）计算：
2.3-9
式中：
Cvc(正常) —— 正常流量时调节阀允许压降下计算的流量系数；
Qnv——通过控制阀的设计流量，m3/h；
式中其他符号含义同前。
所选控制阀必须满足：
2.3-10
2.3-11
2）泵扬程（扬程）的计算
2.3-12
式中：
H——泵在设计流量时的压头（扬程），m。
式中其他符号含义同前。
3）泵排出压力计算
正常交通情况下
2.3-13
式中：
Pnd—— 正常流量下泵的排出压力，kPa；
Pns—— 正常流量时泵的吸入压力，kPa。
式中其他符号含义同前。
设计流程下
2.3-14
式中：
Pdd—— 设计流量时泵的排出压力，kPa；
Pds—— 设计流量下的泵吸入压力，kPa
式中其他符号含义同前。
2.4 泵最大关闭压力计算
2.4.1 离心泵
泵的最大关闭压力是指离心泵出口阀门关闭（即流量为零）时泵出口表压力。该值可以根据泵制造商提供的零流量扬程计算得出。为了计算管道的最大压力，在设计初期，需要估算泵的最大关闭压力。对于离心泵，一般按抑制压力时压力增加20%来计算（注：《化工厂系统设计（第二版）》提到无法获得泵的特性曲线，采用25%计算），最大关闭压力为离心泵按式（2.4-1）计算：
2.4-1
式中：
Pc.max—— 泵最大关闭压力，kPa。
式中其他符号含义同前。
收到泵制造商的数据后，取泵的零流量扬程并加上Ps.max来计算实际关闭压力。
2.4.2 往复泵
往复泵的流量与压头（扬程）没有直接关系。只要往复泵驱动器的功率和泵及管道的强度足够，理论上它的压头（扬程）是没有限制的。因此，往复泵运行时，不允许关闭排出阀，否则会损坏泵驱动器、泵或管路，而且往复泵没有最大关闭压力。往复泵的出口一般需要安装安全阀，以避免泵后管道超压。
2.5 泵的允许吸上真空高度和泵的安装高度
2.5.1 泵允许真空高度
如果泵不产生气蚀，则入口处允许的最低绝对压力（以真空度表示），以液柱高度表示，称为泵的允许吸入真空高度。它是由泵制造商在10m水柱的大气压下用20清水进行气蚀试验而测得的。如果输送介质或工作条件与试验条件不同，则必须修正泵的允许吸入真空高度。泵在工况下的允许真空高度按式（2.5-1）计算。
2.5-1
允许吸入真空高度与泵所需的净正吸入扬程的关系见式（2.5-2）
2.5-2
式中：
Hs——泵工作条件下允许的真空高度，m液柱；
Hsw——泵在试验条件下允许吸入真空高度（由泵制造商提供），米水柱；
Pa——泵安装区域的大气压力，kPa；
u——泵入口液体平均流量，m/s；
g——重力加速度，9.81m/s2；
10—— 试验条件下的大气压，米水柱；
0.24——20清水饱和蒸气压，米水柱；
—— 工作温度下液体的相对密度；
式中其他符号含义同前。
2.5.2 泵安装高度
(1)泵安装高度的计算
泵的安装高度是指泵轴中心线与泵吸入液面的垂直距离。实际计算中是指泵基础顶面至泵吸入液面的垂直距离。按式（2.5-3）计算：
2.5-3
式中：
Pg—— 泵的几何安装高度，m。当为正值时，表示泵基础顶面高于吸入液面，为吸程；当为负值时，表示泵基础顶面低于吸入液面，为灌注。
式中其他符号含义同前。
当泵吸入容器打开时，式(2.5-3)可简化为下式(2.5-4)。
2.5-4
式中其他符号含义同前。
用户评论
这篇文章讲得真是明白透彻, 让我对二泵系统的特性计算有了更深刻的理解！
有6位网友表示赞同！
原来还有这么多细节需要考虑啊，难怪我要好好学习一下。
有6位网友表示赞同！
二泵系统的应用范围还挺广泛的，看看能不能用到我的项目里去。
有9位网友表示赞同！
系统特性计算？这听起来挺高深的，不过我蛮感兴趣!
有12位网友表示赞同！
分享一篇关于这个行业的最新研究论文，非常细致地分析了二泵系统的特点。
有11位网友表示赞同！
感觉计算方法还是比较复杂的，需要好好看看具体的步骤。
有9位网友表示赞同！
希望能有更多实际案例的讲解，这样更直观理解系统特性。
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学习学习！
有8位网友表示赞同！
对二泵的工作原理一直不太了解，这篇文档很有帮助！
有16位网友表示赞同！
太棒了! 一目了然!
有17位网友表示赞同！
二泵系统的计算公式确实有点脑洞大开，需要慢慢琢磨。
有9位网友表示赞同！
希望以后能看到更深入的探讨，比如不同类型的二泵系统特性比较。
有18位网友表示赞同！
对这两个关键词很感兴趣，学习一下这些知识能扩展我的视野。
有13位网友表示赞同！
这本书讲解的很透彻, 我以前对二泵系统的特性能量计算完全不懂!
有14位网友表示赞同！
这个分析报告特别实用!
有17位网友表示赞同！
系统特性计算是一个重要的工程领域!
有16位网友表示赞同！
这篇文章写的详细，能帮助我更快理解二泵系统的特点！非常感谢分享！
有14位网友表示赞同！
系统特性计算方法很值得参考, 我以后可以用到我的项目里去了。
有14位网友表示赞同！
感觉这个词组太难了！不过还是很有价值的!
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