Во избежание возникновения кавитации необходимо правильно выбрать геометрическую высоту всасывания насоса (разность геометрических отметок свободной поверхности жидкости в резервуаре и на оси входного патрубка насоса). Кавитация наступает в результате снижения давления на входе в насос ниже давления парообразования (давления насыщенных паров)
Жидкости при данной температуре, когда в жидкости начинают выделяться пар и растворённые в ней газы.
Допустимая геометрическая высота всасывания насоса определена из уравнения Бернулли, записанного для свободной поверхности жидкости в резервуаре и сечения у входного патрубка насоса.
= , (39)
где - вакуумметрическая высота во всасывающем патрубке насоса;
- потери напора во всасывающем трубопроводе;
- скорость во входном патрубке насоса.
Скорость может быть вычислена по известному расходу и диаметру патрубка насоса.
Для бескавитационной работы насоса должно быть выдержано условие:
(40)
Где - предельно допустимое значение вакуумметрической высоты, при которой ещё не возникает кавитации.
Эта величина определяется по характеристике насоса из каталога = .
Следовательно, расчётное уравнение для определения будет иметь вид:
= (41)
Если в каталогах отсутствует кривая , то величина может быть определена из выражения
, (42)
где Рн – давление на свободной поверхности резервуара, откуда забирается жидкость,
Рп – давление парообразования жидкости,
φ – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2+1,4,
Ннас – расчетный напор, создаваемый насосом,
σ – коэффициент кавитации.
Величина коэффициента кавитации σ может быть определена по формуле:
(43)
Коэффициент А принимается:
А=216 – для насосов с односторонним входом,
А=137 – для насосов с двухсторонним входом,
ns – коэффициент быстроходности при расчетных параметрах (напоре и расходе).
При расчете всасывающих линий насосов, требующих установки «под заливом», т.е. ниже уровня жидкости в приемном резервуаре, величина подпора находится и выражения:
, (44)
где - величина минимального подпора, находится по характеристике насоса из каталога.
Всасывающие линии насосов рассчитываются как короткие трубопроводы, т.е. детально учитываются се сопротивления.
Из приведенных формул следует, что увеличение и приводит к уменьшению допустимой высоты всасывания насоса, поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы потери во всасывающей линии были минимальны. Диаметр всасывающего трубопровода подбирается из условия, чтобы при расчетном расходе скорость в нем превышала 0,8 – 1,0 м/с.