Εάν το καθορισμένο σημείο λειτουργίας ενός συστήματος θέρμανσης βρίσκεται μεταξύ δύο χαρακτηριστικών της αντλίας, συνιστάται να επιλέξετε το μικρότερο. Η σχετική μείωση του ρυθμού ροής δεν έχει σημαντικές επιπτώσεις στην αποτελεσματική απόδοση θέρμανσης στο σύστημα θέρμανσης. Από την άλλη πλευρά, υπάρχουν πλεονεκτήματα όπως μειωμένη συμπεριφορά θορύβου, χαμηλότερο κόστος απόκτησης και βελτιωμένη οικονομική απόδοση. Στην τεχνολογία θέρμανσης, η υποδιαστασιολόγηση της υπολογιζόμενης παροχής όγκου έως και 10% είναι συνηθισμένη.Για να αποφευχθεί η σπηλαίωση (σχηματισμός ατμού στο εσωτερικό της αντλίας), πρέπει πάντα να υπάρχει επαρκής υπερπίεση (ύψος εισόδου) στο ακροφύσιο αναρρόφησης της αντλίας σε σύγκριση με την τάση ατμών του μέσου μεταφοράς. Για αντλίες υγρής λειτουργίας, η ελάχιστη κεφαλή αναρρόφησης καθορίζεται ως μέτρο της απαιτούμενης υπερπίεσης. Οι πληροφορίες NPSH χρησιμοποιούνται γενικά για κινητήρες ξηρής λειτουργίας.
NPSH διαθέσιμο = τιμή NPSH του συστήματος
p e = πίεση στη διατομή εισόδου του συστήματος
p b = πίεση αέρα
p D = τάση ατμών του αντλούμενου μέσου μπροστά από τη διατομή εισόδου της αντλίας
ρ = πυκνότητα του αντλούμενου μέσου μπροστά από τη διατομή εισόδου της αντλίας
g = τοπική επιτάχυνση λόγω βαρύτητας
z e = γεωδαιτική διαφορά ύψους μεταξύ της διατομής εισόδου του συστήματος και του επιπέδου αναφοράς. Το αρνητικό πρόσημο ισχύει εάν το επίπεδο αναφοράς είναι πάνω από το επίπεδο του υγρού
H v = ποσό απώλειας που προκύπτει από την απώλεια πίεσης στο σύστημα αναρρόφησηςΤο σημείο αναφοράς για την τιμή NPSH είναι το κέντρο της πτερωτής, δηλαδή το σημείο τομής του άξονα του άξονα της αντλίας με το επίπεδο που είναι κάθετο σε αυτόν μέσω των εξωτερικών σημείων της πρόσθιας ακμής του πτερυγίου.Το σημείο λειτουργίας μιας φυγοκεντρικής αντλίας μπορεί να είναι ένα σημείο συνεχούς λειτουργίας μόνο εάν ισχύουν τα ακόλουθα για αυτό το σημείο:NPSH εργοστάσιο & gt; NPSH αντλία + επιβάρυνση ασφαλείας
Υπολογίζεται από το απόλυτο επίπεδο ενέργειας μείον το επίπεδο πίεσης εξάτμισης. Το επίπεδο πίεσης εξάτμισης πρέπει να υπολογίζεται με την πίεση εξάτμισης που αντιστοιχεί στη θερμοκρασία που επικρατεί στη διατομή εισόδου της αντλίας.Η υπάρχουσα τιμή NPSH εννοείται ότι είναι η NPSH που δίνεται από το σύστημα για μια δεδομένη ταχύτητα ροής και το αντίστοιχο υγρό που πρόκειται να μεταφερθεί. (Τιμή NPSH του συστήματος)Η απαιτούμενη NPSH είναι η μικρότερη τιμή της NPSH στην οποία πληρούται ένα συγκεκριμένο κριτήριο σπηλαίωσης (π.χ. φθορά σπηλαίωσης, διάδοση φυσαλίδων ατμού, δόνηση, θόρυβος, πτώση της κεφαλής παροχής).
Αυτό σημαίνει ότι η τοπική πίεση αέρα p
b είναι υψηλότερη από το άθροισμα του θετικού καθαρού ύψους αναρρόφησης HH και της πίεσης ατμών p
v . Επομένως, δεν απαιτείται πλέον η πίεση εισόδου. Αυτή η συσχέτιση βασίζεται στη δραστική μείωση της τάσης ατμών του κρύου νερού. Στην πράξη αυτό σημαίνει:Αντλίες που λειτουργούν με αρνητική ελάχιστη πίεση εισόδου H
erf μπορούν να δημιουργήσουν μια διαδρομή αναρρόφησης (όχι αυτο-αναρρόφηση).Η ισχύς αναρρόφησης είναι περίπου ίση με το επίπεδο της αρνητικής ελάχιστης πίεσης εισόδου μείον 1 m συντελεστή ασφαλείας.Δεδομένου ότι οι αντλίες, που χρησιμοποιούνται συνήθως σε σχέση με υπηρεσίες κτιρίου, δεν έχουν ιδιότητες αυτόματης αναρρόφησης, πρέπει να πληρούνται οι ακόλουθες προϋποθέσεις για να λειτουργήσει η διαδρομή αναρρόφησης:
- Αερισμός των σωληνώσεων από την πλευρά της αναρρόφησης, συμπεριλαμβανομένης της αντλίας πριν από τη θέση σε λειτουργία.
- Αποφυγή εγκλεισμάτων αέρα κατά τη λειτουργία της αντλίας (ο αερισμός οδηγεί σε αστοχία της ικανότητας αναρρόφησης).
- Αποφύγετε την αποστράγγιση των σωλήνων από την πλευρά της αναρρόφησης στη βάση της αντλίας παρέχοντας και τοποθετώντας μια ποδοβαλβίδα. (Κίνδυνος διαρροής από σωματίδια βρωμιάς)
Η εξάρτηση από τις βαλβίδες αντεπιστροφής στη γραμμή πίεσης δεν είναι επαρκής, καθώς ο αέρας μπορεί να μεταφερθεί μέσω του στεγανοποιητικού άξονα (μηχανική στεγανοποίηση ή στεγανοποιητικό κουτί πλήρωσης) στη βάση της αντλίας.Λόγω των χαρακτηριστικών σχεδίασής τους, η ικανότητα αναρρόφησης των αντλιών που δεν είναι αυτόματου αναρρόφησης περιορίζεται γενικά σε ένα εύρος από 2 έως 4 m. ειδικών αντλιών.
Η γραμμή αναρρόφησης της αντλίας αερίζεται χωρίς πρόσθετες εξωτερικές συσκευές αναρρόφησης.Οι φυγόκεντρες αντλίες χωρίς εξωτερική ή εσωτερική συσκευή αναρρόφησης μπορούν να αναρριχηθούν αυτόματα εάν η αντλία γεμίσει με νερό πριν από την πραγματική διαδικασία άντλησης. Με αυτούς τους τύπους αντλιών, η βαλβίδα αντεπιστροφής σημαίνει ότι το υγρό παραμένει στο περίβλημα μετά την απενεργοποίηση της αντλίας.Η κατασκευή που είναι απαραίτητη για την αυτόματη πλήρωση επηρεάζει την απόδοση της αντλίας.
Τα ακόλουθα είναι κατάλληλα για αυτό:
- Αύξηση της στατικής πίεσης στο σημείο εγκατάστασης της αντλίας (χαμηλώστε το ύψος της αντλίας, π.χ. από το κέντρο της οροφής στο υπόγειο, για να εκμεταλλευτείτε τη μεγαλύτερη γεωδαιτική πίεση της υψηλότερης στήλης νερού. Η αντλία η ίδια έξοδος παραμένει αμετάβλητο).
- Μείωση της θερμοκρασίας του αντλούμενου μέσου (μειωμένη τάση ατμών p D ).
- Παρέχετε διαφορετικό σχεδιασμό αντλίας (μείωση της ονομαστικής ταχύτητας ή/και διαφορετικό σχεδιασμό με μειωμένη κεφαλή πίεσης συγκράτησης της αντλίας HH).
& nbsp;
Αυτά προκύπτουν όταν η στατική πίεση στο υγρό πέσει κάτω από την τάση ατμών που σχετίζεται με την αντίστοιχη θερμοκρασία. Εάν η στατική πίεση στη συνέχεια ανέβει ξανά πάνω από την τάση ατμών, που φαίνεται προς την κατεύθυνση της ροής, οι φυσαλίδες ατμού συμπυκνώνονται ξαφνικά.Η σπηλαίωση μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη φθορά υλικού καθώς και σε εκπομπές θορύβου. Επομένως, η σπηλαίωση θα πρέπει να αποφεύγεται όσο το δυνατόν περισσότερο.
Η ισχυρή εξάρτηση από την ταχύτητα της αντλίας είναι γενικά αναγνωρίσιμη. Εάν το σχέδιο παραμένει αμετάβλητο, αυτό αντιστοιχεί σε:Υψηλή ταχύτητα -> Υψηλή πίεση συγκράτησης
Χαμηλή ταχύτητα -> Χαμηλή πίεση συγκράτησηςΓια να ληφθούν υπόψη τυχόν αβεβαιότητες στο σχεδιασμό του σημείου λειτουργίας, αυτές οι τιμές πρέπει να αυξηθούν κατά 0,5 m περιθώριο ασφαλείας κατά την επιλογή της αντλίας.Για το ύψος πίεσης συγκράτησης HH, προσδιορίζεται εξ ορισμού μετρολογικά ότι επιτρέπεται ελάχιστη σπηλαίωση στο ύψος πίεσης συγκράτησης HH, η οποία:
- Η κεφαλή παροχής της αντλίας στο ονομαστικό σημείο μειώθηκε κατά 3%
- Δεν επιτρέπει καμία καταστροφή υλικού που θα μπορούσε να βλάψει τη λειτουργία και τη διάρκεια ζωής.
Λόγω της επιτρεπόμενης σπηλαίωσης, μπορούν ακόμα να προκύψουν θόρυβοι σπηλαίωσης, μερικοί από τους οποίους εκλαμβάνονται ως ενοχλητικοί.Για να εξαλειφθεί η υπολειπόμενη σπηλαίωση, είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα περιθώριο περίπου + 1 έως + 5 m στο υπολογιζόμενο ελάχιστο ύψος εισόδου. Αυτή η προσθήκη εξαρτάται από την ταχύτητα και το σημείο λειτουργίας της αντλίας.
Η τάση ατμών του αντλούμενου υγρού επηρεάζει σημαντικά τη συμπεριφορά σπηλαίωσης και συνεπώς την τιμή NPSH του συστήματος.Η τάση ατμών είναι μια από τις σημαντικές ιδιότητες των υγρών για την επιλογή των αντλιών και εξαρτάται από τη θερμοκρασία του υγρού.
Για απρόσκοπτη λειτουργία, οι αντλίες απαιτούν μια στατική ελάχιστη πίεση στην πλευρά εισόδου, η οποία αναφέρεται γενικά ως η στατική ελάχιστη κεφαλή πίεσης εισόδου.Όταν ρέει μέσα από την αντλία, αυτή η πίεση στην πλευρά αναρρόφησης μειώνεται λόγω της αλλαγής της ταχύτητας του αντλούμενου μέσου στο περίβλημα αναρρόφησης και στην πτερωτή της αντλίας. Το κρίσιμο σημείο είναι η είσοδος της πτερωτής. Εάν η πτώση πίεσης είναι τόσο υψηλή που πέσει κάτω από την τάση ατμών του υγρού, σχηματίζονται φυσαλίδες ατμού.Η περαιτέρω ροή μέσω της πτερωτής οδηγεί σε συσσώρευση υδραυλικής πίεσης στην πτερωτή. Στην περιοχή της υψηλότερης πίεσης, οι φυσαλίδες ατμού καταρρέουν σαν έκρηξη, με συνέπεια την καταστροφή υλικού σε αυτά τα σημεία. Αυτή η διαδικασία, γνωστή ως σπηλαίωση, μπορεί να αναγνωριστεί ακουστικά από τους θορύβους κροτάλισμα, οι οποίοι εντείνονται με την αύξηση της σπηλαίωσης.Ο ρυθμός παροχής είναι επίσης μειωμένος επειδή η αντλία παρέχει τώρα ένα μείγμα νερού-αερίου. Επομένως, πρέπει να διατηρείται μια ελάχιστη στατική πίεση εισόδου στο άνοιγμα αναρρόφησης της αντλίας για να αποφευχθεί η σπηλαίωση.Η ποσότητα αυτής της απαιτούμενης πίεσης εξαρτάται από:
- η θερμοκρασία του αντλούμενου μέσου
- Απαιτούμενη στατική ελάχιστη πίεση εισόδου σύμφωνα με το σημείο λειτουργίας της αντλίας.
Η απαιτούμενη καθαρή θετική κεφαλή αναρρόφησης (απαιτείται HH ή NPSH) σχετίζεται ειδικά με την αντλία και συνήθως εμφανίζεται από τους κατασκευαστές της αντλίας ως καμπύλη NPSH στο διάγραμμα απόδοσης της αντλίας.Γενικά υπάρχει ισχυρή συσχέτιση με την ταχύτητα της αντλίας. Τα ακόλουθα ισχύουν για σταθερούς τύπους αντλιών:
- Υψηλή ταχύτητα – & gt; Υψηλές απαιτήσεις NPSH
- Χαμηλή ταχύτητα – & gt; Απαιτείται χαμηλό NPSH
Συνιστάται να αυξήσετε αυτές τις τιμές κατά ένα περιθώριο ασφαλείας 0,5 m (1,6 πόδια) προκειμένου να αντισταθμιστούν πιθανές αποκλίσεις στον υπολογισμό του σημείου λειτουργίας κατά την επιλογή της αντλίας. Τα γενικά πρότυπα επιτρέπουν έναν ελάχιστο βαθμό σπηλαίωσης για τη συγκεκριμένη απαίτηση NPSH:
- μειώνει την κεφαλή παράδοσης στο σημείο λειτουργίας κατά 3% ή λιγότερο
- δεν οδηγεί σε σημαντική υποβάθμιση, μείωση της απόδοσης ή μείωση της διάρκειας ζωής
Ωστόσο, τέτοιες αποδεκτές τιμές σπηλαίωσης μπορεί να οδηγήσουν σε ανεπίτρεπτο θόρυβο.Προκειμένου να διασφαλιστεί η βέλτιστη απόδοση, είναι κοινή πρακτική να υπολογίζεται ο υπολογισμός του διαθέσιμου NPSH με περιθώριο ασφαλείας περίπου +1 έως +5 m (+3 έως +15 πόδια), ανάλογα με την ταχύτητα και το σημείο λειτουργίας της αντλίας.
