NPSHA

Dostępna nadwyżka antykawitacyjna układu ma oznaczenie literowe NPSHA  (Net Positive Suction Head Available). Określa ona graniczny poziom energii cieczy w układzie poniżej którego zaczyna ona wrzeć. Wielkość NPSHA układu jest tożsama z ogólną definicją NPSH.

NPSHA={p \over \rho \cdot g}+{c^2 \over 2 \cdot g}-{p_v \over \rho \cdot g}

NPSHA - nadwyżka antykawitacyjna układu
p - ciśnienie (ciśnienie absolutne)
c - prędkość cieczy
pv - ciśnienie wrzenia (prężności par) przetłaczanej cieczy
ρ - gęstość cieczy

W analizie pracy układu pompowego wartość NPSHA może być wyznaczone w każdym węźle, jak to pokazano na rys. 1.

Rys.1. NPSHA w węzłach układu pompowego [program HydroNet]

Wystąpienie wartości ujemnej NPSHA w węźle oznacza, że lokalnie w jego okolicach nastąpi odparowanie cieczy (wrzenie). Sytuacja ta prowadzi do powstania nieciągłości przepływu i wymaga szczegółowej analizy.

Szczególne znaczenie ma analiza zmian wartości NPSHA w węźle na ssaniu pompy.

Rys. 2. Bilans wysokości ciśnienia w węźle na ssaniu pompy (w króćcu ssawnym)

Dla przyjętego poziomu odniesienia jak na rys. 2, sposób określenia NPSHA w króćcu ssawnym ulegają znacznemu uproszczeniu. Przy pracy z napływem wartości pms i Hs są dodatnie. Położenie manometru Δzs nad poziomem odniesienia (najczęściej osią pompy) jest także dodatnie.

Rys. 3. Bilans wysokości ciśnienia na ssaniu pompy, wykres Ancony

MPSHA na podstawie pomiaru ciśnienia

NPSHA ={p_b \over \rho \cdot g} + {p_{ms} \over \rho \cdot g} + \Delta z_s + {c_s^2 \over 2 \cdot g} - {p_v \over \rho \cdot g}

MPSHA na podstawie geometrii układu

NPSHA ={p_{b śr} \over \rho \cdot g} - \Delta H_b + H_{zs} + {p_{md} \over \rho \cdot g} - h_{ss} - {p_v \over \rho \cdot g}

pb - ciśnienie barometryczne
pb śr - średnie ciśnienie barometryczne (dla rzędnej terenu)
Δpb - pogodowy spadek (zapas) ciśnienia barometrycznego
ps - absolutne ciśnienie na ssania
pms - manometryczne ciśnienie ssania
Δzs - położenie manometru na ssaniu
pms - manometryczne ciśnienie w zbiorniku dolnym 
Hzs - geometryczna wysokość ssania - położenie lustra cieczy
hss - wysokość strat w króćcu ssawnym
cs - prędkość cieczy w króćcu ssawnym
pv - ciśnienie prężności par
Hs - wysokość ssania.

Wysokość strat w rurociągu ssawnym hss zależy od przepływu. Wartość NPSHA układu maleje z kwadratem przepływu w rurociągu ssawnym. Przebieg typowej charakterystyki ukłądu na ssaniu pompy pokazano na rys. 4.

Rys. 4. Zmiana dostępnej nadwyżki antykawitacyjnej NPSHA z wydajnością pompy

PAMIĘTAJ !

  • NPSHA  – zależy od ciśnienia barometycznego
  • NPSHA  – zależy od ciśnienia prężności par a zatem od temparatury
  • NPSHA  – zależy od ciśnienia ciśnienia w zbiorniku dolnym
  • NPSHA  – zależy od wysokości ssania (na ssaniu) Hs
  • NPSHA  – zależy od strat w rurociągu ssawnym  hss
  • NPSHA  – maleje wraz ze wzrostem przepływu
  • Jeżeli mierzymy ciśnienie gazu nie uwzględniamy położenia manometru

Warto sprawdzić