Minimalna wysokość ssania

Jednym ze sposobów zapewnienia poprawnej pracy pompy, pod względem kawitacyjnym, jest takie zaprojektowanie układu, aby poziom lustra cieczy w zbiorniku względem osi pompy był wyższy niż minimalna geometryczna wysokości ssania Hzs min.

Punktem wyjścia do wyznaczenia minimalnej wysokości ssania jest ogólny warunek pracy bezkawitacyjnej układu.

NPSHA \ge NPSHR

Na podstawie geometrii układu wartość dostępnej nadwyżki kawitacyjnej NPSHA określa równanie

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}

Jeżeli do warunku pracy bezkawitacyjnej podstawimy wzór na NPSHA oraz założymy, że zbiornik na ssaniu jest otwarty (atmosferyczny) to po przekształceniu, otrzymamy zależność na minimalną geometryczną wysokość ssania.

H_{zs min} \ge - {p_{b śr} \over \rho \cdot g} + \Delta H_b + {p_v \over \rho \cdot g} + NPSHR + h_{ss}

Nierówność ta wyznacza minimalną geometryczną wysokość ssania, czyli innymi słowy poziom cieczy w zbiorniku na ssaniu względem osi pompy. Należy przy tym zwrócić uwagę na znak wysokości ssania. Jeśli lustro wody leży powyżej osi pompy, to Hzs jest dodatnie (+), jak to pokazano na rys. 1, natomiast gdy lustro cieczy leży poniżej osi pompy, to Hzs jest ujemne (-). Zachowanie jednolitego systemu oznaczeń wysokości ssania pozwala na swobodne wykorzystywanie wzorów obliczeniowych, bez obawy o pomyłki związane ze znakiem Hzs.

Rys. 1. Zmiana minimalnej wysokości ssania z wydajnością pompy

NPSHA - dostępna nadwyżka kawitacyjna układu
NPSHR - wymagana nadwyżka kawitacyjna pompy
pb - ciśnienie barometryczne
pb śr - średnie ciśnienie barometryczne (dla rzędnej terenu)
Δpb - pogodowy spadek (zapas) ciśnienia barometrycznego
Hzs - geometryczna wysokość ssania - położenie lustra cieczy
hss - wysokość strat w króćcu ssawnym
pv - ciśnienie prężności par

PAMIĘTAJ !

  • Hzs min zależy od lokalnego ciśnienia barometrycznego (im wyższa rzędna tym gorzej)
  • Hzs min zależy od ciśnienia prężności par (im wyższa temperatura tym gorzej)
  • Hzs min zależy od strat na ssaniu (im wyższe tym gorzej)
  • Dla małych wydajności pompa może pracować baz kawitacji, dla dużych może wystąpić kawitacja

Warto sprawdzić