NPSH

NPSH, marcând capul de aspirație net pozitiv, este prevalența aspirării nete pozitive a unei pompe , adică diferența dintre presiunea într-un punct al unui circuit hidraulic generic și presiunea de vapori a lichidului în același punct ^[1] și depinde de parametrii caracteristici ai sistemului, adică din metodele de instalare ale pompei.

NPSH este indicat în mod normal în metri de aproximativ ^[2] .

Instalare pompe centrifuge

Cele două instalații tipice ale pompelor centrifuge (cu axă orizontală) sunt:

sub cap - pompa aspiră de la un nivel mai mic decât lichidul în sine, astfel încât acesta din urmă nu are nicio dificultate în a intra în aspirația pompei;
deasupra capului sau a aspirației - pompa aspiră de la un nivel mai ridicat al lichidului care trebuie pompat și, prin urmare, necesită o amorsare adecvată pentru a funcționa corect. Această amorsare se realizează prin umplerea corpului pompei și a secțiunii conductei de aspirație cu lichid.

În teorie, o pompă centrifugă, care creează un vid absolut în conducta de aspirație, ar putea aspira până la o înălțime de 10,33 m aprox (corespunzând presiunii atmosferice p _att = 1,033 kg / cm ² ).

În realitate, aspirația maximă admisibilă nu poate depăși 5 - 6 m aprox (în pompele autoamorsante poate ajunge la 8 m) deoarece atunci când, în urma aspirației generate de pompă, presiunea lichidului într-un punct dat al conductei de aspirație scade sub presiunea de vapori a lichidului în sine, încep să se elibereze bule de abur, la care se adaugă și gazele care pot fi dizolvate în fluid ( legea lui Henry ), care sunt transportate de fluid în interiorul pompei unde, urmând ca urmare a creșterea bruscă a presiunii, ei implozie ( cavitație ) determinând o variație bruscă a presiunii de ordinul a mii de N / mm ^2, ceea ce creează daune serioase componentelor hidraulice ale pompei.

Din acest motiv, este important ca producătorul, printre caracteristicile tehnice ale mașinii, să furnizeze și înălțimea maximă de aspirație a pompei sau curba NPSH în funcție de debit.

Relația dintre NPSH și înălțimea maximă de aspirație

Exemplu de circuit hidraulic

NPSH indică presiunea absolută care trebuie să existe la intrarea pompei, astfel încât să nu apară fenomene de cavitație în circuit

Există o relație între înălțimea maximă de aspirație H și NPSH.

În cazul circuitului hidraulic din figură, NPSH din secțiunea 1-1 este valabil prin definiție:

NPSH = (p ₁ -p _v ) / ρg

unde este.

p ₁ este presiunea absolută la sect. 1-1;

p _v este presiunea vaporilor.

aplicând teorema lui Bernoulli între sect. 0-0 și sect. 1-1 (neglijând termenul cinematic) putem obține valoarea lui p ₁ :

p ₀ / ρg + z ₀ = p ₁ / ρg + z ₁ + Y

p ₁ / ρg = p ₀ / ρg + Δz - Y

substituind această valoare în cea anterioară, obținem:

NPSH={\frac {p_{0}-p_{v}}{\rho g}}+\Delta z-Y

{\ displaystyle NPSH = {\ frac {p_ {0} -p_ {v}} {\ rho g}} + \ Delta zY}

{\ displaystyle NPSH = {\ frac {p_ {0} -p_ {v}} {\ rho g}} + \ Delta z-Y}

in care $\Delta z$ ${\ displaystyle \ Delta z}$ $\ Delta z$ este înălțimea geodezică dintre secțiunile 0-0 și 1-1 (în desenul numit H), Y este scăderea de presiune între secțiunile 0-0 și 1-1, $p_{0}$ ${\ displaystyle p_ {0}}$ $p_ {0}$ este presiunea de suprafață a lichidului, $p_{v}$ ${\ displaystyle p_ {v}}$ ${\ displaystyle p_ {v}}$ este presiunea de vapori a lichidului, $\rho$ ${\ displaystyle \ rho}$ $\ rho$ este densitatea lichidului, $g$ ${\ displaystyle g}$ $g$ este accelerarea gravitației.

În cazul unui rezervor deschis p ₀ = 1,033 kg / cm ² și, prin urmare, p ₀ / ρg = 10,33 m ca

NPSH (r)

În pompă se face distincția între

NPSH (a) ( Cap de aspirație pozitiv net (disponibil) );

NPSH (r) ( Cap de aspirație pozitiv net (necesar) ), numit și depresie dinamică totală (h _dt ),

unde NPSH (a) este NPSH calculat la orificiul de aspirație al pompei și NPSH (r) este NPSH minim cu care poate funcționa pompa fără ca cavitația să apară.

NPSH (a) și NPSH (r) sunt două mărimi independente, dar relația care trebuie să existe între ele este importantă: dacă doriți să evitați fenomenul de cavitație , este necesar ca: ^[1]

NPSH(a)>NPSH(r)

{\ displaystyle NPSH (a)> NPSH (r)}

{\ displaystyle NPSH (a)> NPSH (r)}

NPSH (r) este o caracteristică a pompei și fiecare producător furnizează curba relativă în funcție de debit, debit și de eficiență.

În practică, este necesar să se ia în considerare NPSH pentru a determina înălțimea maximă de la care poate aspira pompa, fără a neglija evident căderile de presiune ale conductei de aspirație.

Pentru o pompă care funcționează în aspirație, valoarea NPSH (r) este determinată din curba caracteristică NPSH (r) - Q și din aceasta înălțimea maximă de aspirație cu următoarea relație:

H = (p ₀ -p _v ) / ρg - Y _asp - NPSH (r)

Această valoare teoretică trebuie redusă cu cel puțin 10%.

Notă

^ ^a ^b Coulson & Richardson , p. 211 .
^ coloană de apă.

Bibliografie

( EN ) JM Coulson, JF Richardson, Inginerie chimică , vol. 6, ediția a treia, Butterworth-Heinemann, 1999, ISBN 0-7506-4142-8 .

Portal de inginerie

Portal mecanic

Portal de știință și tehnologie

[CR211-1] Coulson & Richardson , p. 211 .

[2] ă de apă.

[1]

[2]