Геометрическая высота всасывания
Высота всасывания относится к числу параметров, имеющих чрезвычайно важное значение при проектировании насосных станций. Высота всасывания, определяя положение насоса по отношению к уровню свободной поверхности в источнике, определяет тем самым и глубину заложения фундамента машинного зала, а, следовательно, и капитальные затраты на строительство.
Рассмотрим пример всасывания насосом жидкости из резервуара (рис. 5).
Для нахождения допустимой высоты всасывания запишем уравнение энергии для движения жидкости (уравнение Бернулли) от уровня в резервуаре (0-0) до входа в насос (1-1)
где 
– потери во всасывающем трубопроводе, м;
р0 – давление на поверхности воды в резервуаре, Па;
р1 – давление на входе в насос, Па;
– скорость жидкости на входе в насос, м/с.
Вертикальное расстояние от уровня жидкости в приемном резервуаре до центра рабочего колеса насоса называют геометрической высотой всасывания
Учитывая (2), а также то, что начальная скорость жидкости в резервуаре 
, получим
Из выражения (3) следует, что давление у входа в насос тем меньше, чем больше геометрическая высота всасывания и гидравлическое сопротивление подводящего трубопровода, и чем меньше давление в приемном резервуаре. При достаточно больших высоте всасывания и сопротивления подводящего трубопровода и/или при слишком маленьком давлении в приемном резервуаре, давление у входа в рабочее колесо становится настолько малым, что возникает кавитация. Т.е. кавитация ограничивает высоту всасывания насоса.
При расположении насоса ниже уровня перекачиваемой жидкости величина геометрической высоты всасывания будет иметь отрицательное значение. Отрицательное значение геометрической высоты всасывания обычно называют подпором.
Слайд 4
Кавитационный запас
Кавитационным запасом называется превышение полного напора жидкости во входном патрубке насоса над давлением ее насыщенного пара[1]. В соответствии с определением
Если весь кавитационный запас преобразуется в области минимального давления в кинетическую энергию жидкости и расходуется на преодоление гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода, то давление понизится до давления насыщенного пара жидкости и возникает кавитация. Кавитационный запас, при котором происходит кавитация, называется критическим
|
| Рис. Кавитационная характеристика насоса |
|
| Рис. Характеристика центробежного насоса, полученная экспериментально |
Для определения критического кавитационного запаса производят кавитационные испытания насоса, в результате которых для каждого режима работы насоса получают кавитационную характеристику (рис. )
Она представляет собой зависимость напора от кавитационного запаса при постоянной частоте вращения и подаче. При больших 
кавитационные явления отсутствуют и напор от кавитационного запаса не зависит. Режим, при котором начинается падение напора, называют первым критическим режимом. Ему соответствует первый критический кавитационный запас 
. Режим, при котором происходит резкое падение напора, называют вторым критическим режимом. Ему соответствует второй критический кавитационный запас 
.
Чтобы насос не работал в режиме недопустимо сильной кавитации из-за неточного учета всех факторов в расчете, назначают небольшое превышение допустимого кавитационного запаса над критическим. Обычно это превышение принимают равным 0,1…0,3.
Результаты кавитационных испытаний насоса наносят на характеристику насоса в виде кривой зависимости допустимого кавитационного запаса от подачи (рис. ).
Слайд 5