Кавитационный запас NPSH на всасывании насоса
Располагаемый кавитационный запас NPSHa насоса, забирающего жидкость из резервуара, сепаратора или ёмкости, и его превышение над требуемым NPSHr по характеристике насоса.
NPSHa = (p_a − p_v) / (ρ · g) + z − h_fΔ = NPSHa − NPSHrk = NPSHa / NPSHrНасос работает надёжно, если NPSHa превышает NPSHr с запасом: ANSI/HI 9.6.1 рекомендует отношение NPSHa / NPSHr от 1,1 до 2,5 в зависимости от назначения насоса; на практике берут не меньше 1,1–1,3 и не меньше 0,5–1 м. При NPSHa ≈ NPSHr напор уже падает на 3 %, а колесо разрушается кавитацией. Для жидкости на линии насыщения (p_v = p_a) запас создаёт только подпор z, поэтому такие насосы ставят ниже ёмкости.
Источник: ANSI/HI 9.6.1 — запас NPSH; ISO 9906 и API 610 — NPSH3
Исходные данные
Единицу у поля можно сменить: значение пересчитается в единицы формулы автоматически.
Открытый резервуар — атмосферное давление (101,3 кПа на уровне моря); сепаратор — его избыточное давление плюс атмосферное.
Вода: 2,34 кПа при 20 °C, 19,9 кПа при 60 °C, 47,4 кПа при 80 °C. Нефть или конденсат, отделённые от газа в этой же ёмкости, находятся на линии насыщения: p_v = p_a.
Пресная вода — 1 000, нефть — 800–900, пластовая вода — 1 050–1 180 кг/м³.
Берите наименьший уровень; если он ниже оси насоса (всасывание с подъёмом) — со знаком минус.
Трение в трубе, фильтр, задвижки и отводы при наибольшей подаче.
По характеристике насоса при наибольшей подаче; в каталогах это NPSH3 — запас, при котором напор падает на 3 %.
Конвертер единиц для этой формулыДавление · Плотность и °API · Длина
- МПа1
- кПа1 000
- бар10
- атм9,86923
- кгс/см²10,1972
- мм рт. ст.7 500,62
- МПа изб.0,898675
- бар изб.8,98675
- psi145,038
- psia145,038
- psig130,342
- ksi (тыс. psi)0,145038
psi и psia — абсолютное давление; «изб.» и psig — избыточное, над атмосферным (101,325 кПа = 14,696 psi). Разность давлений в формулах от этого не зависит.
- Δ — Запас над NPSHr–
- k — Отношение NPSHa / NPSHr–
Ещё в теме «Насосы»
Полезная (гидравлическая) мощность по подаче и напору, мощность на валу с учётом КПД насоса, мощность, потребляемая из сети, и наименьшая мощность двигателя с запасом.
Фактический полный напор работающего насоса по давлениям на входе и выходе, разности высот манометров и скоростям в трубах — для сравнения с паспортной характеристикой.
Подача, напор и мощность центробежного насоса при другой частоте вращения — в том числе ЭЦН или насоса с частотным преобразователем — и после обточки рабочего колеса.
Результаты — инженерные оценки по стандартным формулам; для проектных решений сверяйте их с нормативами, проектной документацией и расчётами специалистов. Формулы, перенесённые из исходного набора расчётов, оставлены без изменений, а их ошибки описаны в примечаниях.