NPSH (Net Positive Suction Head)

NPSH (Net Positive Suction Head). Кавітация

Отримати консультацію

NPSH «Net Positive Suction Head»

(переклад - чистий гідравлічний напір) або кавітаційни запас - важливий показник оцінки всмоктуючих можливостей. NPSH визначає необхідний мінімальний тиск на вході в насос для роботи без кавітації.

Кавітація

(от лат. cavita — пустота) -процес утворення та подальшого схлопування бульбашок вакууму в потоці рідини, що супроводжується шумом і гідравлічними ударами, утворення в рідині порожнин (кавітаційних бульбашок, або пустот), які можуть містити розріджений пар. Справляє враження ніби в насос насипали гравій.

Більш інформативно можна описати так цей процес (мається на увазі кавітація) наступним чином:

Процес утворення в рідині, що перекачується бульбашок пари, т. Е. Тиск насичених парів рідини падає нижче абсолютного тиску рідини в зоні входу на лопаті робочого колеса насосного агрегату. При русі бульбашок таким чином постійно зростає тиск рідини, що оточує бульбашки пара. Коли бульбашка досягає зони, в якій тиск навколишнього рідини більше, ніж тиск усередині бульбашки, бульбашка руйнується.

Кавітація та NPSH

 

NPSH визначає мінімальний тиск на вході в «даний конкретний насос» (прим. Навіть у одного виробника для одного і того ж типорозміру насоса показник NPSH може бути різний) необхідний для роботи без кавітації.

На значення NPSH впливають тип робочого колеса, кількість обертів двигуна (rpm), а також тип рідини. Зовнішніми факторами, що впливають на NPSH, є температура перекачується рідини і атмосферний тиск.

Розрізняють два показники NPSH: 

NPSHr «required» –необхідний кавітаційний запас, т. б. необхідний для роботи насоса) - необхідне значення підпору на всмоктуючому патрубку насоса. NPSHr для кожного насоса визначається випробуваннями на заводі-виробника, але ці випробування проводяться на чистій, холодній воді.

NPSHa «available»  доступне значення підпору на всмоктуючому патрубку насоса.

NPSHa (системи) завжди має бути більше NPSHr (насоса) «NPSHa> NPSHr». Ця умова повинна виконуватись завжди при підбиранні насосного агрегату. 

 

                                              

Варіант 1. Відкрита система. Режим самовсмоктування.


NPSHa = Pa - ( Vp + Ls + Hf )

Pа - атмосферний тиск ( Pa=10,33 м);

Vр -  Тиск насичених парів рідини при максимальній робочій температурі;

Ls - Максимальна висота всмоктування;

Hf - Втрати на тертя у всмоктуючому трубопроводі при визначеній продуктивності насоса;

 

Варіант 2. Закрита система. Режим самовсмоктування.


NPSHa = Pa +P1 - ( Vp + Ls + Hf ) 

Pа - атмосферний тиск, в метрах ( Pa=10,33 м); 

P1 - Тиск на поверхні рідини у закритій ємності (надлишковий тиск);

Vр - Тиск насичених парів рідини при максимальній температурі; 

Ls - Максимальна висота всмоктування; 

Hf - Втрати на тертя у всмоктуючому трубопроводі при визначеній продуктивності насоса;

 

Варіант 3. Відкрита система. Робота із підпором.


NPSHa = Pa +Lh - ( Vp + Hf )

Pа - атмосферний тиск, в метрах ( Pa=10,33 м);

Lh - Максимальна висота підпору; 

Vр - Тиск насичених парів рідини при максимальній робочій температурі;

Hf -Втрати на тертя у всмоктуючому трубопроводі при визначеній продуктивності насоса;

 

Вариант 4. Закрита система. Робота із підпором.


NPSHa = P1 +Lh - ( Vp + Hf )

P1 - Тиск на поверхні рідини в закритій ємності);

Lh - Максимальна висота підпору;

Vр - Тиск насичених парів рідини при максимальній температурі; ; 

Hf - Втрати на тертя у всмоктуючому трубопроводі при визначеній продуктивності насоса;

 

Малюнок 1 (пошкодження робочого колеса від кавітації)


Можливо, найбільш очевидним ефектом кавітації в насосах є пошкодження робочого колеса. Приклад руйнування (схлопування) бульбашок повітря в області лопаток робочого колеса насосного агрегату (відшаровування частин металу). Втрати від кавітації залежить як від властивостей матеріалу импеллера так і від рідини, що перекачується.   

Малюнок 2 (кавітація у агресивному ерозійному середовищі)


Пошкодження від кавітації на крайках леза робочого колеса, яке ускладнилося тим, що робота була в агресивному ерозійному середовищі.

Малюнок 3 (провал робочої точки по кривій робочої характеристики)


На цій крильчатці наслідки кавітації поблизу основи. Насос працював на рециркуляції. Проблеми з'явилися зі зміною швидкості обертання і подальшим зміщенням робочої точки по кривій насоса вправо.

Малюнок 4 (Забивання «Clogging» та кавітація «cavitation»)


Неправильний підбір типу робочого колеса для конкретних процесів. Сміття і довговолокнисті включення чіпляються за передню кромку робочого колеса. З часом це призводить до деформації робочого колеса. Зменшення площі між лопатями призведе до виникнення зони низького тиску. Тут і з'являються кавитаційні бульбашки. 

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

Форма зворотнього зв'язку

Будь ласка, заповніть дану форму,
і ми обов'язково з Вами зв'яжемося.


м. Київ, перевулок Лабораторний,1
(Орієнтир НСК "Олімпійський", Федерація Футболу України)

V_korotin@ukr.net

+38067 878 47 48