NPSH計算機：淨正吸入壓頭

淨正吸入壓頭是泵浦入口的絕對壓力水頭超過液體蒸氣壓水頭的部分，也是防止離心泵及其他旋轉動力泵發生汽蝕的主要檢核項目之一。當局部壓力低到足以產生蒸氣泡時，汽蝕便會開始。這些氣泡可能在較高壓力區域崩潰，造成噪音、振動、性能下降，以及葉輪與泵殼的嚴重侵蝕。 泵浦工程會區分可用汽蝕餘裕與必需汽蝕餘裕。可用汽蝕餘裕通常記為 NPSHa，取決於管路系統和運轉條件。必需汽蝕餘裕 NPSHr 則由製造商在指定流量與轉速下透過測試提供。安全設計要求可用值高於必需值，並保留適當裕量。裕量需考量不確定性、暫態、老化、溫度變化，以及公布的必需值可能對應可接受的揚程下降，而非完全不發生汽蝕。 本計算機先以大氣壓減去蒸氣壓，再除以密度與標準重力加速度，將壓差換算為以公尺表示的所選流體水頭。接著加上靜吸入水頭與速度水頭，再減去吸入管路摩擦損失。自由液面高於泵浦參考點時，靜水頭為正；吸上工況則輸入負值。速度水頭等於流速平方除以兩倍標準重力加速度。 所有壓力都必須輸入絕對壓力。錶壓不包含當地大氣壓，不能直接與蒸氣壓混用。高海拔的大氣壓較低，會降低 NPSH。熱液體的蒸氣壓較高，也會降低 NPSH。密度較高的液體在相同壓差下對應的水頭較小。較大流量通常會增加管內流速與摩擦損失，因此即使入口參考截面的速度水頭項為正，NPSHa 仍常隨泵浦流量增加而下降。 實務上的吸入系統設計應採用短且管徑適當的管路、平順過渡、乾淨濾網，並盡量減少不必要的管件。應避免會積氣的高點，並提供足夠浸沒深度以防止渦流。設計者需評估合理可預見的最低液位、最高溫度、最低大氣壓或容器壓力，以及最大所需流量。重力水頭不足時，可能需要增壓泵或降低泵浦安裝高度。 此處方程式代表以泵浦吸入口為一致參考的穩態不可壓縮系統。它無法取代加壓容器、易揮發混合物、非牛頓流體、快速變動運轉或兩相流的詳細水力模型。請確認單位，取得實際運轉溫度下的蒸氣壓，計算目標流量下的摩擦損失，比對廠商 NPSHr 曲線，並採用適用標準或專案規範要求的裕量。