Cosa devi sapere sull'NPSH

Jun 18, 2023

Il margine di pressione sulla pressione del vapore, all'ugello di aspirazione della pompa, è il battente di aspirazione positivo netto (NPSH). NPSH è la differenza tra la pressione di aspirazione (stagnazione) e la pressione di vapore. Sotto forma di equazione:

Poiché la pressione del vapore è sempre espressa su scala assoluta, anche la pressione di aspirazione deve essere espressa in termini assoluti. Nelle unità consuete statunitensi, entrambe le pressioni devono essere espresse in libbre per pollice quadrato assoluto (psia). La pressione relativa viene convertita in pressione assoluta aggiungendo la pressione atmosferica.

L'equazione precedente fornisce una risposta in unità di pressione (psi). Questo può essere convertito in unità di testa (piedi) mediante la seguente equazione:

L'NPSH è un argomento di estrema importanza in tutti i sistemi di pompaggio. È stato stimato che l’80% di tutti i problemi delle pompe sono dovuti a condizioni di aspirazione inadeguate e la maggior parte dei problemi di aspirazione sono legati all’NPSH. (O il sistema non fornisce quanto previsto oppure la pompa richiede più del previsto.) È quindi probabile che la maggior parte dei problemi della pompa siano problemi di NPSH.

Per le pompe centrifughe, i valori NPSH sono espressi in unità di energia specifica (altezza equivalente della colonna) come piedi o metri. Per le pompe volumetriche (rotative e alternative), i valori NPSH sono normalmente espressi in unità di pressione come libbre per pollice quadrato (psi), kilopascal o bar.

I valori NPSH non sono né pressioni relative né pressioni assolute. La "g" in psig significa che la pressione è misurata al di sopra della pressione atmosferica. La "a" in psia significa che la pressione viene misurata sopra lo zero assoluto, un vuoto perfetto. L'NPSH è una misura della pressione superiore alla pressione del vapore, quindi le unità di NPSH (negli Stati Uniti) sono solo psi o piedi.

NPSHa sta per NPSH disponibile dal sistema. Può essere calcolato misurando la pressione di aspirazione all'ugello di aspirazione della pompa, correggendo il dato, aggiungendo la pressione atmosferica, aggiungendo la prevalenza e sottraendo la pressione del vapore. Sotto forma di equazione:

Se lo si desidera, tutte le unità possono essere convertite in testa (piedi) prima di inserirle nell'equazione.

Se l'impianto non è stato realizzato è necessario calcolare l'NPSHa partendo dalla pressione nel serbatoio di aspirazione. Aggiungere la pressione atmosferica, aggiungere (o sottrarre) il livello del liquido sopra (sotto) il dato, sottrarre tutte le perdite dal serbatoio alla pompa e sottrarre la pressione del vapore.

Le lettere NPSHr indicano l'NPSH richiesto dalla pompa. Questa caratteristica deve essere determinata mediante test.

Per un corretto funzionamento della pompa è necessario che NPSHa > NPSHr. Il sistema deve fornire più NPSH di quanto richiesto dalla pompa.

Una potenziale complicazione quando NPSHr supera NPSHa è la cavitazione. Se in qualsiasi momento la pressione statica su un liquido scende al di sotto della pressione del vapore, una parte del liquido bolle e si trasforma in gas. Questa formazione di bolle di gas è chiamata cavitazione. (Nel liquido si formano delle cavità.) Tale formazione di gas in un tubo di aspirazione o all'interno di una pompa può causare una riduzione della capacità e/o della prevalenza della pompa. Potrebbe anche causare danni alla pompa. Quando il liquido scorre in una pompa, si verifica una riduzione della pressione. In una pompa centrifuga, il liquido accelera nell'occhio della girante, provocando una riduzione della pressione. Le pale della girante poi tagliano il liquido, creando zone di pressione inferiore.

Se all'ingresso della pompa non viene fornito un margine di pressione sufficiente, superiore alla pressione del vapore, parte del liquido inizierà a lampeggiare sul bordo anteriore di ciascuna pala.

Con le pompe volumetriche la situazione è simile. Poiché la pressione diminuisce quando il pompaggio si sposta nella camera di pompaggio, la pressione di aspirazione deve superare di un certo margine la pressione del vapore per prevenire la cavitazione.

Anche se il liquido cavita, di solito diciamo che è la pompa a cavitare. I possibili effetti della cavitazione della pompa includono rumore, perdita di prevalenza e/o capacità e danni alle apparecchiature. Non è la formazione delle bolle a causare danni. Si verificano danni alle parti della pompa quando le bolle collassano o "implodono". Quando le bolle collassano su una superficie dura, creano un'alta pressione.