NPSH mevcut = sistemin NPSH değeri
p e = sistemin giriş kesitindeki basınç
p b = hava basıncı
p D = pompanın giriş kesitinin önündeki pompalanan ortamın buhar basıncı
ρ = pompanın giriş kesitinin önündeki pompalanan ortamın yoğunluğu
g = yerçekimi nedeniyle yerel ivme
z e = sistemin giriş kesiti ile referans seviyesi arasındaki jeodezik yükseklik farkı; negatif işaret, referans seviyesi sıvı seviyesinin üzerindeyse geçerlidir
H v = emme tarafındaki sistemdeki basınç kaybından kaynaklanan kayıp miktarıNPSH değeri için referans noktası, çarkın merkezidir, yani pompa mili ekseninin, kanat ön kenarının dış noktalarından kendisine dik olan düzlemle kesişme noktasıdır.Bir santrifüj pompanın çalışma noktası, yalnızca bu nokta için aşağıdakiler geçerliyse sürekli bir çalışma noktası olabilir:NPSH tesisi & gt; NPSH pompası + güvenlik ek ücreti
Gerekli NPSH, belirli bir kavitasyon kriterinin karşılandığı NPSH’nin en küçük değeridir (örn.Hacimsel akışa Q bağlı olarak, NPSH erf , santrifüj pompanın bir özelliğidir ve birçok tip için pompa karakteristik eğrisi NPSH (Q) olarak belirtilir. Düşük hacimli akışta NPSH değeri hemen hemen sabittir, yüksek hacimli akışlarda ise dik bir şekilde artar.Pompanın NPSH değeri, hız ve çark çapı ile değişir.Bazı pompa tipleri için NPSH değeri isteğe bağlı olarak ek bir yapı ile düşürülebilir. Bunun tipik bir örneği, birkaç kanatlı bir eksenel çarkın, doğrudan santrifüj pompanın gerçek çarkının önüne yerleştirildiği indükleyicidir.
Mutlak enerji seviyesinden buharlaşma basıncı seviyesinin çıkarılmasıyla hesaplanır. Buharlaşma basıncı seviyesi, pompanın giriş kesitinde hakim olan sıcaklığa karşılık gelen buharlaşma basıncı ile hesaplanacaktır.Mevcut NPSH değerinin, sistem tarafından belirli bir akış hızı ve iletilecek ilgili sıvı için verilen NPSH olduğu anlaşılır. (sistemin NPSH değeri)Gerekli NPSH, belirli bir kavitasyon kriterinin karşılandığı NPSH’nin en küçük değeridir (örn.
Bu, yerel hava basıncının p
b pozitif net emme yüksekliği HH ve buhar basıncının p
v toplamından daha yüksek olduğu anlamına gelir; bu nedenle giriş basıncı artık gerekli değildir. Bu korelasyon, soğuk suyun buhar basıncındaki büyük düşüşe dayanmaktadır. Pratikte bu şu anlama gelir:Negatif bir minimum giriş basıncı H
erf ile çalışan pompalar, bir emme stroku oluşturabilir (kendinden emişli değil).Emiş gücü, negatif minimum giriş basıncı eksi 1m güvenlik faktörü seviyesine yaklaşık olarak eşittir.Genellikle bina hizmetleri ile bağlantılı olarak kullanılan pompaların kendinden emiş özelliği olmadığından, emiş strokunun çalışması için aşağıdaki koşulların sağlanması gerekir:
- Devreye almadan önce pompa dahil emiş tarafı borularının havalandırılması.
- Pompa çalışması sırasında hava girişlerinin önlenmesi (havalandırma, emme kapasitesinin bozulmasına neden olur).
- Bir dip valfi sağlayarak ve kurarak pompa standındaki emme tarafındaki boru hatlarının drenajını önlemek. (Kir parçacıklarından sızıntı riski)
Hava, pompa sehpası üzerindeki salmastra (mekanik salmastra veya salmastra kutusu salmastrası) üzerinden taşınabileceğinden, basınç hattındaki çek valflere bağımlılık yeterli değildir.Tasarım özelliklerinden dolayı kendinden emişli olmayan pompaların emiş kapasitesi genellikle maksimum 2 ila 4 m aralığı ile sınırlıdır. özel pompalar.
Aşağıdakiler bunun için uygundur:
- Pompanın kurulum noktasındaki statik basınçta artış (yüksek su kolonunun daha büyük jeodezik basıncından yararlanmak için pompanın yüksekliğini azaltın, örneğin bodrumdaki çatı merkezinden. çıkış kendisi) değişmeden kalır.
- Pompalanan ortamın sıcaklığının düşürülmesi (düşük buhar basıncı p D ).
- Farklı bir pompa tasarımı sağlayın (nominal hızın düşürülmesi ve/veya HH pompasının düşük tutma basıncı yüksekliğine sahip farklı bir tasarım).
& nbsp;
Bunlar, sıvıdaki statik basınç, ilgili sıcaklıkla ilişkili buhar basıncının altına düştüğünde ortaya çıkar. Statik basınç daha sonra akış yönünde görülen buhar basıncının üzerine çıkarsa, buhar kabarcıkları aniden yoğunlaşır.Kavitasyon erken malzeme aşınmasına ve gürültüye neden olabilir. Bu nedenle kavitasyondan mümkün olduğunca kaçınılmalıdır.
Pompalanan sıvının buhar basıncının kavitasyon davranışı ve dolayısıyla sistemin NPSH değeri üzerinde büyük bir etkisi vardır.Buhar basıncı, pompa seçiminde sıvıların önemli özelliklerinden biridir ve sıvı sıcaklığına bağlıdır.
Sorunsuz çalışma için, pompalar, genellikle statik minimum giriş basıncı yüksekliği olarak da adlandırılan giriş tarafında statik bir minimum basınç gerektirir.Pompa içinden akarken, emme gövdesindeki ve pompa çarkındaki pompalanan ortamın hızındaki değişiklik nedeniyle emme tarafındaki bu basınç azalır. Kritik nokta çark girişidir. Basınç düşüşü, sıvının buhar basıncının altına düşecek kadar yüksekse, buhar kabarcıkları oluşur.Pervaneden daha fazla akış, çarkta bir hidrolik basınç birikmesine yol açar. Daha yüksek basınç alanında, bu noktalarda malzeme tahribatı sonucu buhar kabarcıkları bir patlama gibi çöker. Kavitasyon olarak bilinen bu süreç, artan kavitasyon ile yoğunlaşan çatırtı sesleri ile akustik olarak tanınabilir.Pompa şimdi bir su-gaz karışımı ilettiği için dağıtım hızı da bozulur. Bu nedenle, kavitasyonu önlemek için pompa emme açıklığında minimum statik giriş basıncı korunmalıdır.Bu gerekli basıncın miktarı şunlara bağlıdır:
- pompalanan ortamın sıcaklığı
- Pompa çalışma noktasına göre gerekli statik minimum giriş basıncı.
Gerekli net pozitif emme yüksekliği (HH veya NPSH gerekli) özellikle pompayla ilgilidir ve genellikle pompa üreticileri tarafından pompanın performans diyagramında bir NPSH eğrisi olarak gösterilir.Genel olarak pompa hızı ile güçlü bir korelasyon vardır. Aşağıdakiler sabit pompa tipleri için geçerlidir:
- Yüksek hız – & gt; Yüksek NPSH gereksinimleri
- Düşük hız – & gt; Düşük NPSH Gerekli
Pompa seçimi sırasında çalışma noktasının hesaplanmasındaki olası sapmaları telafi etmek için bu değerlerin 0,5 m (1,6 ft) güvenlik payı kadar artırılması önerilir. Genel standartlar, belirli NPSH gereksinimi için minimum derecede kavitasyona izin verir:
- çalışma noktasında sevk yükünü %3 veya daha az azaltır
- önemli bir bozulmaya, performansta azalmaya veya hizmet ömrünün kısalmasına yol açmaz
Ancak bu tür kabul edilebilir kavitasyon değerleri, izin verilmeyen gürültüye yol açabilir.Optimum performansı sağlamak için, pompanın hızına ve çalışma noktasına bağlı olarak yaklaşık +1 ila +5 m (+3 ila +15 ft) güvenlik marjı ile NPSH kullanılabilir hesaplamasını hesaplamak yaygın bir uygulamadır.
