Cela signifie que la pression d’air locale p
b est supérieure au produit de la hauteur de pression de maintien HH et de la pression de vapeur et rend une pression d’entrée superflue à ces températures. La cause de cette connexion est due à la diminution drastique de la pression de la vapeur lorsque l’eau est froide. En pratique cela signifie :
Les pompes avec une hauteur d’entrée minimale négative H
erf peuvent fonctionner en mode aspiration (pas auto-amorçante).
La grandeur de la vitesse de pompage correspond approximativement à la valeur de la hauteur d’entrée minimale négative moins 1 m de zone de sécurité.
Étant donné que les pompes habituellement utilisées dans la technique du bâtiment ne s’amorcent normalement pas, les conditions suivantes doivent être remplies pour assurer le fonctionnement de l’aspiration :
- Remplissage et purge de la canalisation côté aspiration y compris la pompe avant la mise en service.
- Prévention de l’aspiration d’air pendant le fonctionnement de la pompe (en cas d’inclusion d’air, la fonction d’aspiration s’effondre).
- Empêcher la ligne d’aspiration de se vider lorsque la pompe est à l’arrêt en utilisant un clapet de pied (risque de fuite si sale).
Les clapets anti-retour dans la conduite de refoulement ne suffisent pas, car de l’air peut être aspiré via la garniture mécanique (garniture mécanique ou presse-étoupe) lorsque la pompe est à l’arrêt.
En général, la capacité d’aspiration des pompes à aspiration normale est limitée à une portée maximale de 2 à 4 m en raison de leur conception. Des pompes spéciales doivent être utilisées pour des hauteurs d’aspiration supérieures de 8 à 9 m maximum et pour l’auto-amorçage.
NPSH disponible = valeur NPSH du système
p e = pression dans la section d’entrée du système
p b = pression atmosphérique
p D = pression de vapeur du fluide pompé devant la section d’entrée de la pompe
ρ = densité du fluide pompé devant la section d’entrée de la pompe
g = accélération locale due à la pesanteur
z e = différence de hauteur géodésique entre la section transversale d’entrée du système et le niveau de référence ; le signe négatif s’applique si le niveau de référence est supérieur au niveau du liquide
H v = quantité de perte résultant de la perte de charge dans le système côté aspiration
Le point de référence de la valeur NPSH est le centre de la roue, c’est-à-dire le point d’intersection de l’axe de l’arbre de la pompe avec le plan perpendiculaire à celui-ci passant par les points extérieurs du bord d’attaque de la pale.
Le point de fonctionnement d’une pompe centrifuge ne peut être un point de fonctionnement continu que si ce qui suit s’applique à ce point :
NPSH usine & gt; NPSH pompe + supplément sécurité
Le NPSH requis est la plus petite valeur du NPSH à laquelle un certain critère de cavitation est satisfait (par exemple, usure par cavitation, propagation des bulles de vapeur, vibration, bruit, chute de la hauteur de refoulement).
En fonction du débit volumique Q, le NPSH erf est une caractéristique de la pompe centrifuge et est spécifié comme courbe caractéristique de la pompe NPSH (Q) pour de nombreux types. Avec un faible débit, la valeur NPSH est presque constante, alors qu’elle augmente fortement avec des débits élevés.
La valeur NPSH de la pompe change avec la vitesse et le diamètre de la roue.
Pour certains types de pompes, la valeur NPSH peut éventuellement être réduite par une construction supplémentaire. Un exemple typique de ceci est l’inducteur, dans lequel une roue axiale avec quelques aubes est disposée directement devant la roue proprement dite de la pompe centrifuge.
Il est calculé à partir du niveau d’énergie absolu moins le niveau de pression d’évaporation. Le niveau de pression d’évaporation est à calculer avec la pression d’évaporation qui correspond à la température régnant dans la section d’entrée de la pompe.
La valeur NPSH existante s’entend comme étant le NPSH donné par le système pour un débit donné et le liquide respectif à transporter. (valeur NPSH du système)
Le NPSH requis est la plus petite valeur du NPSH à laquelle un certain critère de cavitation est satisfait (par exemple, usure par cavitation, propagation des bulles de vapeur, vibration, bruit, chute de la hauteur de refoulement).
Cela signifie que la pression atmosphérique locale p
b est supérieure à la somme de la hauteur d’aspiration nette positive HH et de la pression de vapeur p
v ; la pression d’entrée n’est donc plus nécessaire. Cette corrélation est basée sur la réduction drastique de la pression de vapeur de l’eau froide. En pratique cela signifie :
Les pompes qui fonctionnent avec une pression d’entrée minimale négative H
erf sont capables de générer une course d’aspiration (non auto-amorçante).
La puissance d’aspiration est approximativement égale au niveau de la pression d’entrée minimale négative moins un facteur de sécurité de 1 m.
Etant donné que les pompes, qui sont généralement utilisées dans le cadre des services du bâtiment, n’ont pas de propriétés d’auto-amorçage, les conditions suivantes doivent être remplies pour que la course d’aspiration fonctionne :
- Ventilation de la tuyauterie côté aspiration y compris la pompe avant la mise en service.
- Éviter les inclusions d’air pendant le fonctionnement de la pompe (la ventilation entraîne une défaillance de la capacité d’aspiration).
- Éviter le drainage des tuyaux d’aspiration au niveau du support de pompe en fournissant et en installant un clapet de pied. (Risque de fuite de particules de saleté)
La dépendance vis-à-vis des clapets anti-retour dans la conduite de pression n’est pas suffisante, car l’air peut être évacué via le joint d’arbre (garniture mécanique ou joint de presse-étoupe) sur le support de pompe.
En raison de leurs caractéristiques de conception, la capacité d’aspiration des pompes non auto-amorçantes est généralement limitée à une plage de 2 à 4 m maximum. de pompes spéciales.
Les éléments suivants conviennent pour cela :
- Augmentation de la pression statique au point d’installation de la pompe (baisser la hauteur de la pompe, par exemple du centre du toit au sous-sol, afin de profiter de la pression géodésique plus élevée de la colonne d’eau supérieure. La pompe sortie lui – même reste inchangé).
- Abaissement de la température du fluide (pression de vapeur réduite p D ).
- Fournir une conception de pompe différente (réduction de la vitesse nominale et/ou une conception différente avec une hauteur manométrique réduite de la pompe HH).
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Ceux-ci surviennent lorsque la pression statique dans le liquide chute en dessous de la pression de vapeur associée à la température respective. Si la pression statique remonte ensuite au-dessus de la pression de vapeur, vue dans le sens de l’écoulement, les bulles de vapeur se condensent soudainement.
La cavitation peut entraîner une usure prématurée du matériau ainsi que des émissions sonores. Par conséquent, la cavitation doit être évitée autant que possible.
La pression de vapeur du liquide pompé a une influence significative sur le comportement de cavitation et donc la valeur NPSH du système.
La pression de vapeur est l’une des propriétés importantes des liquides pour le choix des pompes et dépend de la température du fluide.
Pour un fonctionnement sans problème, les pompes nécessitent une pression minimale statique du côté de l’admission, qui est également généralement appelée hauteur de pression d’admission minimale statique.
Lorsqu’il traverse la pompe, cette pression du côté aspiration est réduite en raison du changement de vitesse du fluide pompé dans le corps d’aspiration et dans la roue de la pompe. Le point critique est l’entrée de la roue. Si la chute de pression est si élevée qu’elle tombe en dessous de la pression de vapeur du liquide, des bulles de vapeur se forment.
L’écoulement supplémentaire à travers la roue entraîne une accumulation de pression hydraulique dans la roue. Dans la zone de pression plus élevée, les bulles de vapeur s’effondrent comme une implosion, entraînant une destruction de matière à ces points. Ce processus, connu sous le nom de cavitation, peut être reconnu acoustiquement par des bruits de crépitement, qui s’intensifient avec l’augmentation de la cavitation.
Le débit est également altéré car la pompe refoule désormais un mélange eau-gaz. Par conséquent, une pression d’entrée statique minimale à l’ouverture d’aspiration de la pompe doit être maintenue afin d’éviter la cavitation.
La quantité de cette pression requise dépend de :
- la température du fluide pompé
- Pression statique minimale d’entrée requise selon le point de fonctionnement de la pompe.
La hauteur d’aspiration nette positive requise (HH ou NPSH requis) se rapporte spécifiquement à la pompe et est généralement indiquée par les fabricants de pompes sous la forme d’une courbe NPSH dans le diagramme de performance de la pompe.
En général, il existe une forte corrélation avec la vitesse de la pompe. Ce qui suit s’applique aux types de pompes constantes :
- Haute vitesse – & gt; Exigences NPSH élevées
- Basse vitesse – & gt; Faible NPSH requis
Il est recommandé d’augmenter ces valeurs d’une marge de sécurité de 0,5 m (1,6 ft) afin de compenser d’éventuels écarts dans le calcul du point de fonctionnement lors de la sélection de la pompe. Les normes générales autorisent un degré minimum de cavitation pour l’exigence spécifique du NPSH :
- réduit la hauteur manométrique au point de fonctionnement de 3 % ou moins
- n’entraîne pas de détérioration significative, de réduction des performances ou de raccourcissement de la durée de vie
Cependant, de telles valeurs de cavitation acceptables peuvent conduire à un bruit inadmissible.
Afin d’assurer des performances optimales, il est courant de calculer le calcul NPSH disponible avec une marge de sécurité d’environ +1 à +5 m (+3 à +15 ft), en fonction de la vitesse et du point de fonctionnement de la pompe.
