Самовсасывающие насосы и насосы с низким NPSHr

Насос самовсасывающий

При выборе насосов и насосных установок зачастую имеет место формальный подход, игнорирующий понятие NPSH. В то же время данный вопрос имеет немаловажное значение и пренебрежение им может привести к авариям или сбоям работы насоса и системы в целом.
Для расчета NPSH существуют как справочники (для скачивания), либо программные калькуляторы. Вы можете воспользоваться нашим online калькулятором NPSH.

Очень важно различать суть понятий
Насос самовсасывающий и Насос с низким NPSHr

Центробежные насосы и насосы винтовые, если их запускать без жидкости, могут выйти из строя, так как торцевое уплотнение должно смачиваться и охлаждаться перекачиваемой жидкостью.

Насосы мембранные могут работать без жидкости, так как у них нет торцевого уплотнения. Эффект кавитации может возникнуть и в мембранном насосе и это надо учитывать и выбирать насос с нужным NPSHr.

Основное отличие насоса самовсасывающего от насоса нормально всасывающего — это наличие объединенной с корпусом насоса емкости, предварительно заполненной жидкостью перед запуском.
Такая конструкция позволяет насосу создать эффект всасывания. Установив перед насосом емкость, можно его сделать самовсасывающим.

Пример работы в режиме всасывания многоступенчатого самовсасывающего насоса:

Глубина всасывания, с которой насос может поднять жидкость, определяется его всасывающей способностью (NPSHr) и ограничена теоретическим максимумом 8 метров.
Чем меньше NPSHr насоса, тем с большей глубины он может поднять жидкость.
NPSHr 0.7-1 это очень хороший показатель для насоса. В большинстве случаев насосы имеют NPSHr > 2 метров, что делает их малопригодными для работы в режиме самовсасывания или при работе в системах с малым NPSHa.

Системы с низким давлением на входе в насос, т.е. с маленьким NPSHa.
Наиболее распространенные случаи систем с низким NPSHa — откачка конденсата из конденсатосборника (конденсатора) котла или турбины.
Как правило, в емкости, в которой образуется конденсат, давление ниже атмосферного и над поверхностью конденсата может быть вакуум. На входе в насос, установленном после емкости, имеется только столб жидкости высотой 1-2 метра без дополнительного давления.
Такие насосы называют питательными или конденсатными насосами. 

Как правило, насосы конденсатные или насосы питательные должны создавать высокий напор, от 200 м и выше и большое давление — от 20 бар и более.

Такие условия создают особые требования к конструкции насосов — они должны быть многоступенчатыми и, одновременно, иметь высокую всасывающую способность и, как следствие, низкий NPSHr. Создать высокий напор можно применив многоступенчатый насос, но при этом он имеет, в большинстве случаев, плохую всасывающую способность и высокий NPSHr.

Классическим решением для такой задачи является насос с приемным стаканом, создающим подпор жидкости над рабочим колесом насоса, благодаря столбу жидкости в стакане. Насос имеет маркировку VS6.
Насосы подобной конструкции существенно дороже обычных горизонтальных многоступенчатых насосов, сложнее в монтаже и обслуживании, но имеют нужный NPSHr меньше 1-2 метров.

Вихревой насос с боковыми каналами

Интересным решением этой задачи являются насосы с открытым рабочим колесом, позволяющим обеспечить малый NPSHr насоса, а установив несколько колес последовательно, можно обеспечить приличный напор — до 300 м и выше.

Видео с описанием принципа работы вихревого насоса с боковыми каналами:

Принцип работы вихревого колеса:

Перекачиваемая жидкость многократно проходит по ячейкам колеса и по каналам в обоих направлениях, в результате происходит обмен импульсами и интенсивная передача энергии от жидкости, вращающейся почти с окружной скоростью колеса, к жидкости, медленно протекающей по боковому каналу. Многократно повторяющийся обмен импульсами обеспечивает высокий напор.

Видео с описанием принципа работы вихревого колеса:

Вторым случаем, когда требуется использовать насосы с низким NPSH, является перекачивание жидкостей с низким давлением насыщенных паров и, как следствие, склонных к появлению эффекта кавитации.
Кавитация может разрушить насос за несколько дней.

Рассмотрим случай, когда перекачивается сжиженный газ (например этилен).

1. При использовании обычного консольного насоса невозможно полностью откачать все содержимое емкости и необходимо использовать насос с открытыми колесами.

2. При использовании многоступенчатого насоса типа VS6 можно полностью откачать все содержимое емкости, но насос подобной конструкции существенно дороже, чем насос с открытыми колесами.

Применение насоса VS6 возможно при необходимости создать напор выше, чем 350 метров, например, 500 метров и более.

Телефон: 8 800 250-01-54 или
Skype: zakaz.skype, E-mail: zakaz@promhimtech.ru