+7 (800) 333-10-74
+7 (499) 703-35-23
cnp@cnprussia.ru

Новости CNP

CnpRussia.ru / Новости / Новости CNP Aikon: Кавитация и NPSHr. Расчёт максимальной высоты подъёма.

23 Апреля 2021

Новости CNP Aikon: Кавитация и NPSHr. Расчёт максимальной высоты подъёма.

Уважаемые коллеги и партнёры!

Недавно мы рассказывали про стандартизацию графических характеристик. И сегодня продолжим обсуждать тему графиков – почти на всех характеристиках насосов CNP Aikon можно найти четыре кривые:

  1. Расходно-перепадную характеристики;
  2. КПД;
  3. Мощность;
  4. NPSHr.

И если первые три не вызывают вопросов, то NPSHr остаётся во многом непонятным параметром с неясным назначением. Именно об этом параметре мы сегодня и расскажем.

Одна из самых главных проблем, решаемых при эксплуатации насосного оборудования – обеспечить бесквавитационную работу насоса. Кавитация – это процесс образования пустот (пузырьков/каверн) в рабочей жидкости. Когда давление рабочей среды опускается ниже давления насыщенного пара, происходит разрыв потока полостями, заполненными паром и растворёнными газами. Жидкость начинает «кипеть» и, как правило, это происходит именно на входе в рабочее колесо.

Само по себе это уже способно значительно снизить рабочие характеристики оборудования. Но самое страшное случается дальше – по мере движения жидкости к зоне нагнетания давление повышается, и образовавшиеся ранее пузырьки схлопываются. Это сопровождается локальным повышением давления до 1 000 атмосфер и значительным нагревом до 2 000°C, которые распространяются ударной волной.

Именно в этот момент и начинается активная фаза кавитационной эрозии, которая характеризуется сразу тремя типами воздействий на поверхность материала элементов проточной части:

  1. Механическое. Из-за повышения давления при схлопывании происходит локальный гидроудар, который приводит к разрушению материала проточной части и появлению выбоин и трещин.
  2. Химическое. В следствии повышенного содержания в пузырьках кислорода происходит окисление даже тех материалов, которые в обычных условиях инертны.
  3. Тепловое. Из-за повышения температуры материалы теряют свои расчётные свойства и становятся сильнее подвержены механическому и химическому воздействию.


Рабочее колесо до и после воздействия кавитации

Исходя из написанного выше очевидно, что кавитация приводит к быстрому и необратимому разрушению насосного оборудования. Возникает логичный вопрос – как же предотвратить появление кавитации? Необходимо всего лишь обеспечить достаточное давление на входе.

Расчёт максимальной высоты подъёма

Рассчитать это давление H можно с помощью формулы:

H = Pb•10.2 — NPSHr — Hf — Hv — Hs,

где Pb — атмосферное давление (1 бар). Давление в закрытом трубопроводе может быть принято в соответствии с давлением (бар) в закрытой системе,

Hf — суммарные гидравлические потери напора во всасывающем трубопроводе при максимальной подаче(м),

Hv — давление насыщенных паров рабочей жидкости (м). Значение зависит от типа жидкости и её рабочей температуры,

Hs — запас,

HPSHr — параметр насоса, характеризующий всасывающую способность. Именно для этого кривая NPSH и отмечена на графиках и чем этот параметр меньше, тем лучше.

При расчёте, если величина Н получается положительной, то это значит, что насос может работать в данной системе без кавитации. Если Н отрицательный, то чтобы избежать кавитации, уровень жидкости должен быть выше уровня установки насоса.

Именно величина H и является максимально допустимой высотой подъёма жидкости на всасывании. Но следует помнить, что для этого и насос и всасывающий патрубок должны быть предварительно заполнены!

Как правило, вышеуказанные расчеты не выполняются. Значение "Н" следует рассчитывать в следующих случаях:

  1. Высокая температура рабочей жидкости;
  2. Когда подача значительно превышает расчётную;
  3. Если высота всасывания относительно велика;
  4. При низком давлении в системе;
  5. Есть значительные сопротивления на входе (фильтры, клапаны и т.д.).

Пример выполнения расчёта максимальной высоты подъёма читайте в следующих новостях!

Была ли полезна данная публикация?

ДА
НЕТ

Новости

Информация из мира насосов CNP.