NPSH

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hydraulisch circuit

NPSH is een acroniem voor Net Positive Suction Head en wordt gebruikt om cavitatie te analyseren.

Deze waarde wordt in meter uitgedrukt. NPSH is een belangrijke parameter waar rekening mee gehouden moet worden bij dimensioneren van pompen. Wanneer de zuigdruk lager wordt dan de dampspanning vermeerderd met de NPSH dan begint de vloeistof te koken. Het eindresultaat is cavitatie: dampbelletjes ontstaan en hindert het vloeistofdebiet. Bovendien kan cavitatie zeer nadelig zijn voor de levensduur van een pomp. Een sterk caviterende centrifugaalpomp bijvoorbeeld kan op enkele uren binnenin volledig vernield zijn. Centrifugaalpompen zijn door hun constructie gevoelig aan NPSH. Terwijl positieve verdringingspompen minder gevoelig zijn. Er zijn twee waarden:

  1. De beschikbare (Available) NPSH (NPSHA): geeft weer hoe dicht een vloeistof tegen het kookpunt aanzit.
  2. De vereiste (Required) NPSH (NPSHR): vereiste waarde op een bepaald punt (meestal aan ingang van de pomp) om ervoor te zorgen dat er geen cavitatie kan optreden.

NPSH bij pompen[bewerken]

Bij pompen treedt eerst cavitatie op aan de ingang van de pomp.

 NPSH_A = \left( \frac{p_i}{\rho g} + \frac{V_i^2}{2 g} \right) - \frac{p_{v}}{\rho g} Waarbij pi de druk en Vi de snelheid aan de ingang van de pomp is.

Wanneer we de Wet van Bernoulli toepassen met enerzijds het vat waaruit we pompen als beginpunt en de ingang van de pomp als eindpunt krijgen we onderstaande uitdrukking. We beschouwen het vat waaruit we pompen als een vat met zeer grote oppervlakte, zodat we de (begin)snelheid kunnen verwaarlozen.

 \frac{p_{0}}{\rho g} + z_{0} = \frac{p_i}{\rho g} + \frac{V_i^2}{2 g} + z_i + h_f

Bovenstaande formule kunnen we omvormen om de snelheids- en ingangsdruk te elimineren in de NPSHA-uitdrukking:

 NPSH_A = \frac{p_{0}}{\rho g} - \frac{p_{v}}{\rho g} - ( z_i - z_{0}  ) - h_f

Deze wordt als standaard uitdrukking gebruikt om de beschikbare NPSH weer te geven. Om de NPSHR zo laag mogelijk te houden kan men streven naar een zo kort mogelijke aanvoerleiding met ruime diameter en zo weinig mogelijk bochten of andere remmingen. Bij het verpompen van zeer vluchtige vloeistoffen zoals bijvoorbeeld vloeibare gassen, kan het zelfs nodig zijn om de pomp lager te plaatsen dan het vloeistofniveau om een zekere voordruk te creëren. Wil men cavitatie vermijden, zal de beschikbare NPSH (NPSHA) groter moeten zijn dan de benodigde NPSH (NPSHR).

 NPSH_A > NPSH_R

Om veiligheidsredenen zal men meestal nog een bepaalde waarde toevoegen aan NPSHR.