La tensione di vapore del liquido pompato ha un’influenza significativa sul comportamento alla cavitazione e quindi sul valore NPSH del sistema.
La tensione di vapore è una delle proprietà più importanti dei liquidi per la scelta delle pompe e dipende dalla temperatura del fluido.
Per la progettazione della pompa sono particolarmente importanti la temperatura massima e minima del mezzo pompato. Vengono presi in considerazione nella scelta dei materiali e delle guarnizioni e, se necessario, in un test di resistenza del materiale.
Le proprietà fisiche del mezzo (densità, viscosità) cambiano con la temperatura. Il fabbisogno di potenza della pompa è direttamente proporzionale alla densità. Pertanto, è necessario prendere in considerazione la temperatura dell’intervallo operativo con la densità massima. Inoltre, con fluidi viscosi (ν & gt; 10 mm²/s) è necessario convertire l’andamento delle caratteristiche della pompa.
Specifica i valori di portata Q e prevalenza H, che vengono impostati in funzionamento stazionario con la velocità n appartenente alla caratteristica della prevalenza della pompa.
Per punto di esercizio desiderato si intende il punto della curva caratteristica dell’impianto per il quale si cerca una pompa in base ai calcoli della tubazione. Lo scopo della selezione è (oltre ad altri criteri come la massima efficienza) ridurre al minimo lo scostamento tra il punto operativo desiderato e il punto operativo (reale).
Il punto di lavoro dell’impianto è sempre nel punto di intersezione tra la pompa e la caratteristica dell’impianto attuale. A velocità costante, migra sulla curva dell’acceleratore con l’aumento della resistenza del tubo a un flusso di volume inferiore. Il punto di lavoro dovrebbe essere vicino all’efficienza ottimale.
Per un funzionamento senza problemi, le pompe richiedono una pressione minima statica sul lato di aspirazione, che è anche generalmente indicata come prevalenza della pressione minima statica di aspirazione.
Quando scorre attraverso la pompa, questa pressione sul lato di aspirazione si riduce a causa della variazione della velocità del fluido pompato nel corpo di aspirazione e nella girante della pompa. Il punto critico è l’ingresso della girante. Se la caduta di pressione è così elevata da non raggiungere la tensione di vapore del liquido, si formano bolle di vapore.
L’ulteriore flusso attraverso la girante porta ad un accumulo di pressione idraulica nella girante. Nella zona di maggiore pressione, le bolle di vapore collassano come un’implosione, con la conseguenza della distruzione del materiale in questi punti. Questo processo, noto come cavitazione, può essere riconosciuto acusticamente da rumori crepitii, che si intensificano con l’aumentare della cavitazione.
Anche la portata è ridotta perché la pompa ora eroga una miscela di acqua e gas. Pertanto, è necessario mantenere una pressione statica minima in ingresso all’apertura di aspirazione della pompa per evitare la cavitazione.
La quantità di questa pressione richiesta dipende da:
la temperatura del mezzo pompato
Pressione statica minima di aspirazione richiesta in base al punto di funzionamento della pompa.
La prevalenza netta positiva richiesta (richiesto HH o NPSH) si riferisce specificamente alla pompa ed è solitamente indicata dai produttori di pompe come curva NPSH nel diagramma delle prestazioni della pompa.
In generale esiste una forte correlazione con la velocità della pompa. Quanto segue si applica ai tipi di pompa costante:
Alta velocità – & gt; Requisiti NPSH elevati
Bassa velocità – & gt; NPSH basso richiesto
Si consiglia di aumentare questi valori di un margine di sicurezza di 0,5 m (1,6 piedi) per compensare eventuali deviazioni nel calcolo del punto di lavoro durante la selezione della pompa. Gli standard generali consentono un grado minimo di cavitazione per il requisito NPSH specifico:
riduce la prevalenza al punto di lavoro del 3% o meno
non comporta un significativo deterioramento, riduzione delle prestazioni o accorciamento della durata utile
Tuttavia, tali valori di cavitazione accettabili possono portare a un rumore inammissibile.
Per garantire prestazioni ottimali, è pratica comune calcolare il calcolo NPSH disponibile con un margine di sicurezza di circa +1 a +5 m (+3 a +15 ft), a seconda della velocità e del punto di lavoro della pompa.
Questo punto è anche chiamato punto di progetto (BEP = punto di migliore efficienza) della pompa. La posizione del punto cambia se cambiano i parametri idraulici della pompa, come il diametro della girante o la velocità o la viscosità del mezzo pompato.
L’obiettivo di una selezione ottimale della pompa è che la pompa lavori nel punto di progettazione in modo che raggiunga la sua massima efficienza.
