Высота всасывания

Всасывание жидкости насосом происходит под действием разности давлений в приемной емкости р ₀ и на входе в насос р_вс, или под действием разности напоров .

Высота всасывания может быть определена из уравнения (9-8):

9-15

Принимая во внимание, что практически скорость , получим

9-16

Таким образом, высота всасывания насоса увеличивается с возрастанием давления р ₀ в приемной емкости и уменьшается с увеличением давления р_вс, скорости жидкости w_вc и потерь напора во всасывающем трубопроводе.

Если жидкость перекачивается из открытой емкости, то давление р ₀ равно атмосферному р_а. Давление на входе в насос р_вс должно быть больше давления p_t насыщенного пара перекачиваемой жидкости при температуре всасывания (р_вс > pt), так как в противном случае жидкость в насосе начнет кипеть. При этом в результате интенсивного выделения из жидкости паров и растворенных в ней газов возможен разрыв потока и уменьшение высоты всасывания до нуля. Следовательно

9-17

Из уравнения (9-17) следует, что высота всасывания зависит от атмосферного давления, скорости движения и плотности перекачиваемой жидкости, ее температуры (и соответственно – давления ее паров) и гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода.

При перекачивании из открытых резервуаров высота всасывания не может быть больше высоты столба перекачиваемой жидкости, соответствующего атмосферному давлению, которое зависит от высоты места установки насоса над уровнем моря. Так, например, при перемещении воды при 20° С высота всасывания даже теоретически не может быть более 10 м на уровне моря и 8,1 м на высоте 2000 м (8,1 м – значение атмосферного давления в м вод.ст. на этой высоте).

Давление насыщенного пара жидкости увеличивается с повышением температуры и становится равным внешнему (атмосферному) давлению при температуре кипения. При увеличении температуры перекачиваемой жидкости высота всасывания насоса уменьшается. Как следует из уравнения (9-17), высота всасывания для жидкостей, имеющих температуру, близкую к температуре кипения при условиях всасывания, может оказаться равной нулю.

Поэтому при перекачивании горячих жидкостей насос устанавливают ниже уровня приёмной емкости, чтобы обеспечить некоторый подпор со стороны всасывания, или создают избыточное давление в приемной емкости. Таким же образом перекачивают высоковязкие жидкости.

На допустимую высоту всасывания насосов оказывает также влияние явление кавитации.

Кавитация возникает при высоких скоростях вращения рабочих колес центробежных насосов и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счет гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.

Явление кавитации приводит к уменьшению допустимой вакуумметрической высоты всасывания, под которой понимают разность давлений в приемной емкости и во всасывающем патрубке насоса, выраженную в м столба перекачиваемой жидкости

Практически высота всасывания насосов при перекачивании воды не превышает следующих значений: