Центробежные насосы: кавитация, NPSH, высота всасывания

Кавитация, NPSH, высота всасывания

 

Центробежные насосы

Нормальновсасывающие насосы

Перед включением нормальновсасывающего насоса необходимо заполнить жидкостью всасывающую трубу (с обратным клапаном на конце) и сам насос.

Самовсасывающие насосы

Самовсасывающие насосы не требуют заливки всасывающей трубы – жидкость заливается только в сам насос.

Кавитация

При работе центробежного насоса на входе возникает разряжение – зона пониженного давления. Если давление в этой зоне становится ниже, чем давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости, то жидкость начинает кипеть (чем ниже давление, тем ниже температура кипения) – образуются пузырьки, которые, перемещаясь в зону высокого давления, лопаются. Эти микровзрывы разрушают поверхность рабочего колеса, и насос выходит из строя.

Насос из нержавеющей стали в 20 раз менее подвержен разрушающему воздействию кавитации, чем чугунный (и в 10 раз прочнее бронзового).

При кавитации повышается шум (как будто насос перекачивает щебёнку), увеличивается нестабильность работы насоса, снижается напор и подача, увеличивается нагрузка на подшипники.




NPSH (Net Positive Suction Head)

NPSH – это такое минимальное давление на всасе, при котором кавитация приводит только к 3%-ному падению напора.

Чем выше NPSH насоса, тем меньше высота всасывания.

Кавитационный запас определяется в точке максимальной подачи по кривой зависимости NPSH от расхода для выбранного типа насоса (по каталогу производителя).

Высота всасывания

Максимальная теоретическая высота всасывания не может быть больше 10,33 метра водного столба (одна атмосфера) на уровне моря.

Максимально допустимая высота всасывания рассчитывается по формуле:

Hmax = Hb – Hf – Hv – NPSH – Hs   [м]

Hb - барометрическое давление (атмосферное давление на уровне моря) в метрах водного столба
Hf - потери давления на трение во всасывающем трубопроводе при максимальном расходе
Hv - давление насыщенных паров жидкости при максимальной рабочей температуре
NPSH – кавитационный запас
Hs – дополнительный запас надёжности (эмпирическая величина – 0,5..2м)

Если в результате расчёта получили, что Hmax=3 метра, то это значит, что насос может всасывать жидкость на высоту до 3 метров без риска возникновения кавитации.

Если результат получился отрицательным, например, минус 3 метра, то это значит, что для работы насоса без кавитации на всасе необходимо создать дополнительный подпор 3 метра (т.е. уровень жидкости должен быть выше уровня установки насоса).