Определение допустимой геометрической высоты всасывания насоса

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 Р_н – давление на свободной поверхности резервуара, откуда забирается жидкость,

Р_п – давление парообразования жидкости,

φ – коэффициент запаса, принимаемый равным 1,2+1,4,

Н_нас – 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,

n_s – 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.