Калькулятор NPSH — кавитационный запас

Кавитационный запас — это величина, на которую абсолютный напор давления на входе насоса превышает напор, соответствующий давлению пара жидкости. Это один из основных параметров проверки для предотвращения кавитации в центробежных и других лопастных насосах. Кавитация начинается, когда местное давление падает настолько, что образуются пузырьки пара. Схлопываясь в областях более высокого давления, они могут вызывать шум, вибрацию, снижение характеристик и сильную эрозию рабочих колёс и корпусов. В насосной технике различают доступный и требуемый NPSH. Доступный запас, обычно NPSHa, определяется трубопроводной системой и режимом работы. Требуемый запас, NPSHr, предоставляется изготовителем по результатам испытаний при заданных расходе и частоте вращения. Для безопасного проектирования доступный NPSH должен превышать требуемый с подходящим запасом. Этот запас учитывает неопределённость, переходные процессы, старение, изменения температуры и то, что опубликованные требуемые значения могут соответствовать допустимому снижению напора, а не полному отсутствию кавитации. Калькулятор переводит разность атмосферного давления и давления пара в метры выбранной жидкости, деля её на плотность и стандартное ускорение свободного падения. Затем он добавляет статическую высоту на всасывании и скоростной напор и вычитает потери на трение во всасывающей линии. Статическая высота положительна, если свободная поверхность жидкости выше точки отсчёта насоса. При всасывании с нижнего уровня вводится отрицательное значение. Скоростной напор равен квадрату скорости, делённому на удвоенное стандартное ускорение свободного падения. Все давления должны быть абсолютными. Избыточное давление не включает местное атмосферное давление и не может напрямую сочетаться с давлением пара. На большой высоте атмосферное давление ниже, что уменьшает NPSH. У горячих жидкостей давление пара выше, что также уменьшает NPSH. Более плотная жидкость при той же разности давлений даёт меньший напор. Рост расхода обычно увеличивает скорость в трубе и потери на трение, поэтому NPSHa часто снижается с ростом подачи насоса, хотя скоростной член в опорном входном сечении положителен. Практичная всасывающая система использует короткие трубы достаточного диаметра, плавные переходы, чистые фильтры и минимум лишних фасонных деталей. Следует избегать верхних точек, где скапливается газ, и обеспечивать достаточное погружение для предотвращения воронок. Проектировщики рассматривают наихудший реалистичный уровень жидкости, максимальную температуру, минимальное атмосферное давление или давление в ёмкости и максимальный требуемый расход. Если гравитационного напора недостаточно, может потребоваться подпорный насос или более низкая установка основного насоса. Уравнение описывает стационарную несжимаемую систему с согласованным отсчётом относительно всасывания насоса. Оно не заменяет подробную гидравлическую модель для сосудов под давлением, летучих смесей, неньютоновских жидкостей, быстро меняющихся режимов или двухфазного потока. Проверьте единицы, получите давление пара при фактической рабочей температуре, рассчитайте трение при целевом расходе, сравните результат с кривой NPSHr изготовителя и примените запас по действующему стандарту или проектной спецификации.