Tính toán NPSH (Net Positive Suction Head) là rất quan trọng trong thiết kế và vận hành hệ thống bơm hút âm (bơm chìm) để đảm bảo rằng bơm hoạt động hiệu quả và tránh hiện tượng cavitation. Dưới đây là cách tính toán NPSH trong hệ thống bơm hút âm.
1. Định nghĩa NPSH
NPSH là độ cao cần thiết của cột nước để ngăn chặn hiện tượng cavitation trong bơm. Nó được chia thành hai loại:
- NPSH_available (NPSHa): Là NPSH có sẵn trong hệ thống.
- NPSH_required (NPSHr): Là NPSH cần thiết do nhà sản xuất bơm cung cấp.
NPSH as explained defines suction defines suction conditions of a pump and suction characteristic of a pump. Naturally, NPSH and suction lift are related for suction lift also indicates suction conditions.
Suction lift from known NPSH:
Hsv= Pa-Hvp-Hf-Hs-Hz
- Hz = Suction head ( Cột áp hút)
- Pa = 10,33m at 0m elevation above sea level. ( Áp suất khí quyển tại mực nước biển)
- Hvp = 0,5m at 0m elevation above sea level. ( Áp suất khí quyển so với mực nước biển)
- Hsv = NPSH of pump ( NPSH của bơm)
- Hf = friction and entrance head losses in the suction piping ( Tổn thấp áp trên đường ống hút)
expressed in meter.
- Hs= factor of safety ( hệ số an toàn)
Ví dụ: Hệ thống bơm có
- Lưu lượng Q= 300 m3/h
- Cột áp H= 165 m
- Hồ Hút sâu 4m tính từ mực nước thấp nhất đến mặt sàn phòng bơm
- Kích thước đầu ống hút với lưu lượng này sử dụng ống DN200 hoặc DN250
TÍNH NPSH HỆ THỐNG:
- Phương án sử dụng DN150:
- Ta có check valve=1, bend 90o=1, Straner= 1, Luble=1 Đường ống DN150 dài 10 m. Hao hụt trên đường ống là: Hf= 1,4 m
- Chiều cao từ tâm bơm đến mặt sàn bệ bơm bê tông khoảng 0,5 m; Chiều cao bệ bơm bê tông khoảng 0,3m, => Hs= 4+0,5+0,3 = 4,8 m
- Hsv= Pa-Hvp-Hf-Hs-Hz = 10,33-0,5-1,4-1-4,8=2,63 m ( Hệ số Hs= 1 m)
- KẾT LUẬN: Vậy chọn bơm phải có NPSH của bơm nhỏ hơn 2,63 m
GIẢ SỬ CHỌN ĐƯỢC BƠM có đường cong đặc tuyến như bên dưới.
Trong trường hợp sử dụng DN200
NPSH của bơm không đạt, ta có thể hạ chỉ số an toàn Hs= 0,5 m
Hệ thống chỉ yêu cầu NPSH của bơm nhỏ hơn 3,46 m. Lúc này bơm hoàn toàn đạt yêu cầu.
NPSH ( của bơm)= 2,96 m
Ta có DN200 = 2,63
Nên Khi sử dụng bơm này ta chọn phương án kích thước đường ống hút DN250
