NPSH alebo čistá kladná sacia hlava je kľúčovým technickým parametrom počas prevádzky chemických čerpadiel, ktoré priamo súvisia s anti-kavitačným výkonom čerpadla. Kavitácia môže spôsobiť vibrácie čerpadla, zvýšený hluk, zníženú účinnosť a dokonca aj poškodenie zložiek jadra, ako sú obežné kolesá v ťažkých prípadoch. Preto jasné pochopenie parametrov súvisiacich s NPSH má veľký význam pre výber, inštaláciu, prevádzku a údržbu chemických čerpadiel. NPSH obsahuje hlavne dva základné ukazovatele: k dispozícii čistá pozitívna sacia hlava (NPSHA) a požadovaná čistá pozitívna sacia hlava (NPSHR), ktoré sa líšia v podstate z hľadiska definície, atribútov a scenárov aplikácií.
NPSHA alebo k dispozícii čistá pozitívna sacia hlava sa vzťahuje na prebytočnú energiu na jednotku hmotnosti kvapaliny v sacom systéme čerpadla, ktorá presahuje tlak odparovania. Určuje sa objektívnymi faktormi, ako je napríklad potrubný systém sacieho zariadenia a prevádzkové podmienky, čo odráža pevnosť anti-koáv kapacity poskytovanej sačným zariadením pre čerpadlo, a teda patrí do charakteristického parametra systému.
NPSHR alebo požadovaná čistá pozitívna sacia hlava sa týka minimálnej prebytočnej energie na jednotku hmotnosti kvapaliny pri vstupe čerpadla, ktoré samotné čerpadlo potrebuje vyhnúť kavitácii, ktorá presahuje tlak odparovania. Je určená vlastnými charakteristikami pumpy, ako je jeho štrukturálny dizajn, tvar vstupu obežného kolesa a rýchlosť rotačnej rýchlosti, odrážajúca kvalitu vlastného anti-kavitačného výkonu pumpy, a teda patrí do charakteristického parametra pumpy.
Faktory ovplyvňujúce NPSHA pochádzajú hlavne zo strany sacieho systému, vrátane tlaku na povrch kvapalnej strany, teploty kvapaliny, straty odporu v sacích potrubiach a výšky inštalácie čerpadla. NPSHA sa podľa toho zníži, keď sa zníži tlak na povrch sacej kvapaliny, zvyšuje sa teplota kvapaliny, zvyšuje sa odpor sacieho potrubia alebo sa zvyšuje výška inštalácie čerpadla.
Faktory ovplyvňujúce NPSHR sa zameriavajú na vlastné konštrukčné a prevádzkové parametre pumpy, ako je priemer vstupného obežného kolesa, vstupný uhol čepele, distribúcia rýchlosti prietoku pri vstupnom obežníku a rýchlosť otáčania čerpadla. Tieto parametre sú v podstate určené počas fázy návrhu pumpy. Počas prevádzky majú zmeny v rýchlosti rotačnej rýchlosti významný vplyv na NPSHR; Všeobecne platí, že so zvyšovaním otáčania sa zvýši aj NPSHR.
NPSHA je indikátorom na meranie, či sačný systém môže spĺňať požiadavky na anti-kavitáciu pumpy, zatiaľ čo NPSHR je minimálna požiadavka samotnej pumpy pre sanie. Počas skutočnej prevádzky chemického čerpadla je potrebné zabezpečiť, aby NPSHA bola väčšia ako NPSHR, a medzi nimi sa musí zachovať určitá bezpečnostná marža, aby sa účinne vyhli kavitácii. Ak je NPSHA menší ako NPSHR, tlak kvapaliny na vstupu čerpadla bude nižší ako jeho odparovací tlak, čo spôsobí odparovanie kvapaliny a generovanie bublín. Keď tieto bubliny vstúpia do vysokotlakovej oblasti s tekutinou, rýchlo sa rozbijú a vytvárajú silný náraz a vibrácie. To nielen ovplyvňuje normálnu činnosť čerpadla, ale tiež spôsobuje vážnu eróziu prietokom pre prietokové komponenty čerpadla.
Pri inžinierskej aplikácii chemických čerpadiel je rozumná zhoda NPSHA a NPSHR základným spojením v návrhu systému. Po prvé, NPSHA sa musí určiť presným výpočtom. Proces výpočtu musí komplexne zvážiť rôzne parametre sacieho systému, aby sa zabezpečila presnosť údajov a vyhla sa rizikám kavitácie spôsobených odchýlkami odhadu. Po druhé, počas fázy výberu čerpadla by sa mala priorita pripisovať modelom čerpadla s nižšími NPSHR, aby sa rezervovala väčšia bezpečnostná marža pre prevádzku systému. Pre model čerpadla, ktorý už bol stanovený, ak je NPSHA na mieste nedostatočný, je možné vykonať zodpovedajúce optimalizačné opatrenia, ako je zníženie výšky inštalácie čerpadla, skrátenie dĺžky sacieho potrubia, čím sa zvýši priemer rúrky na zníženie straty odporu alebo zníženie teploty kvapaliny na zníženie tlaku na odparovanie. Okrem toho je počas prevádzky potrebné pravidelne monitorovať zmeny v NPSHA a NPSHR. Keď sa podmienky procesu zmenia, porovnávanie medzi nimi by sa malo včas prehodnotiť, aby sa zabezpečilo, že čerpadlo vždy funguje v rozsahu bezpečnej kavitačnej marže.
Stručne povedané, hoci NPSHA aj NPSHR spadajú do kategórie NPSH, respektíve odrážajú anti-kavitačné charakteristiky sacieho systému a samotného pumpy. Jasné rozlíšenie medzi ich definíciami, ovplyvňujúcimi faktormi a úlohami je kľúčom k tomu, aby sa predišlo problémom s kavitáciou a zabezpečenie stabilnej a efektívnej prevádzky chemických čerpadiel počas procesov výberu a návrhu, inštalácie a uvedenia do prevádzky, ako aj prevádzky a údržby. Ako podnik zameraný na pole chemických čerpadiel,Teffikovždy považovala optimalizáciu NPSHR za jeden zo základných technických smerov v návrhu produktu. Znižuje požadovanú kavitačnú maržu čerpadla zlepšením štruktúry obežného kolesa a optimalizáciou návrhu prietokového kanála. V praktických aplikáciách,TeffikoPoskytuje tiež zákazníkom profesionálny výpočet NPSHA a poradenstvo v oblasti zhody, pomáha zákazníkom pri zabezpečovaní toho, aby NPSHA spĺňa požiadavky NPSHR pumpy a vyhradzuje dostatočnú bezpečnostnú maržu primeraným navrhovaním sacieho systému a optimalizáciou prevádzkových parametrov, čím sa dosiahne dlhodobá a spoľahlivá prevádzka chemických čerpadiel.
