【原】离心泵的NPSHR可以做到0.2米以下吗？

离心泵的NPSHR可以做到0.2米以下吗？

问题

问题来自于杭州碱泵有限公司的小杨（杨世超）微信咨询：20 m³/h，30 m的离心泵  ，其NPSHR可以做到0.2 m以下吗？

解答

说明：本篇回复内容适用范围仅为常规（或常见）设计的定速泵；不适用于特殊工况、特殊设计或变速的离心泵。

在回答小杨的问题之前，首先必须了解如何降低离心泵的NPSHR（即如何改善离心泵的汽蚀性能）？

对于如何改善离心泵的汽蚀性能，泵沙龙曾在《全面理解汽蚀及其对离心泵的影响》一文中有过较详细的介绍，可参见2020年12月25日的推文。

降低离心泵NPSHR的常用（或常见）方法不外乎以下几种：

1）降低泵的运行转速；

2）加大叶轮入口面积；

3）安装一只诱导轮。

降低泵的运行转速

对于该工况，离心泵的最低转速应控制在1450 rpm（4极电机）以上。此时，泵的比转速约为31（按我国标准计算值，单位分别为m³/s，r/min，m），属于低比转速离心泵。根据工程实践经验，当低于该转速（或比转速）时，现有技术水平（不包括增材制造 - 目前没有这方面的应用经验）无法制造出符合设计（包括性能）要求的叶轮，这是因为低比转速离心泵叶轮流道相对狭窄细长。

在4极电机驱动下，常规设计的离心泵的NPSHR基本在0.9 m左右。

加大叶轮入口面积

加大叶轮入口面积有两种方式：1）采用双吸叶轮；2）加大叶轮入口直径。

对于该工况， 由于流量偏小，显然不适合采用双吸叶轮。因此，改善吸入性能最普遍的方法就是加大叶轮入口直径。

然而，叶轮入口直径并非可以任意加大。通过加大叶轮入口直径的方法来改善吸入性能时，会带来一些显而易见的负面影响：如泵的运行效率相对较低、泵的稳定运行区间相对较窄（一旦偏离高效区运行，泵的振动和噪音将显著增加）等。这方面的详细介绍，可参见泵沙龙另一篇文章《全面理解离心泵吸入比转速》。 

安装一只诱导轮

对于一些特殊工况用泵（如石化行业的高温塔底油浆泵），增加诱导轮也是一种不错的选择。

不过，在石化及石油化工的实际工程应用中，很多用户都不希望采用带诱导轮的泵（除OH6型泵外）。因为当诱导轮设计不当或出现腐蚀时，极易导致其在过负荷区工作，不仅起不到增压作用，而且更容易造成泵的汽蚀。UOP规范中就明确规定卧式泵不允许带诱导轮。

综上所述：通过降低泵的运行转速（即采用4极电机驱动）结合加大叶轮入口直径的方法，可以大大降低泵的NPSHR，但根据工程设计及应用经验来看，很难达到0.2 m以下。

如果NPSHR达到０.2 m以下时会出现什么情况？

当采用上述常规（或常见）设计、且如果NPSHR值真的达到0.2 m以下时，泵的吸入比转速将达到绝对无法接受的程度【约21700 （m³/h，r/min，m）】，严重超出了UOP规范规定的限值及市场普遍流行的国外同行同类产品的吸入比转速之值，这无疑会给泵的现场运行带来安全隐患。

另外，0.2 m以下的NPSHR，似乎还存在一个测试问题，在此不再赘述。