Насослар ва насос станциялари

Kavitatsion ta’sirlarni baholash uchun ko‘rsatkichlar

Loyihalashda nasoslar va nasos uskunalariga ko‘rsatiladigan kavitatsion ta’sirlarni baholash uchun quyidagi ko‘rsatkichlardan foydalaniladi:

• 
  nasosga kirishdagi kavitatsiya usti dami (napori) NPSH;
  
• 
  nasosga kirishdagi mavjud kavitatsiya usti dami NPSHA;
  
• 
  nasosga kirishdagi talab etilgan kavitatsiya usti dami NPSHR.
  

Nasosga kirishdagi kavitatsiya usti dami NPSH¹⁴ — nasosga kirishdagi to‘liq damning mutlaq qiymati hamda muayyan haroratda haydalayotgan suyuqlik muhitining to‘yingan bug‘i bosimiga ekvivalent dami qiymati orasidagi farq, NPSH bazaviy yuzasi (sathi) va NPSH bazaviy nuqtasiga nisbatan olinganida. Nasosga kirish joyidagi kavitatsiya usti damini tavsiflab keladigan o‘lchov birligi,

• 
  metr (m).
  

NPSH bazaviy yuzasi (sathi) — gorizontal sath bo‘lib, u quyidagilar orqali o‘tadi:

• 
  bir tomonlama va ikki tomonlama kirishi bo‘lgan gorizontal nasoslarda — val o‘qi orqali ishchi g‘ildiragi parraklari kirish qirralarining tashqi nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi orqali (2.20, a, v-rasm);
  
• 
  ko‘p pog‘onali gorizontal nasoslarda — val o‘qi bo‘ylab birinchi pog‘ona ishchi g‘ildiragi parraklari kirish qirralarining tashqi nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi orqali (2.20, a-rasm);
  
• 
  bir tomonlama kirishiga ega vertikal nasoslarda — val o‘qiga perpendikulyar tarzda ishchi g‘ildiragi parraklari kirish qirralarining tashqi nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi orqali (2.20, b-rasm);
  
• 
  bir tomonlama kirishiga ega vertikal ko‘p pog‘onali nasoslarda — val o‘qiga perpendikulyar tarzda birinchi pog‘ona ishchi g‘ildiragi parraklari kirish qirralarining tashqi nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi orqali (2.20, b- rasm);
  

2.20-rasm. Nasoslarning turli tipdagi ishchi g‘ildiraklari uchun bazaviy sath va NPSH bazaviy nuqtasi: a — bir tomonlama va ikki tomonlama kirishli bir pog‘onali va ko‘p pog‘onali gorizontal nasoslar bir tomonlama kirishining ishchi g‘ildiragi; b — vertikal bir pog‘onali va ko‘p pog‘onali nasoslar bir tomonlama kirishining ishchi g‘ildiragi; v — gorizontal nasoslar ikki tomonlama kirishining ishchi g‘ildiragi; g — vertikal nasoslar bir tomonlama kirishining ishchi g‘ildiragi.

• 
  ikki tomonlama kirishli vertikal nasoslarda — val o‘qiga perpendikulyar tarzda ishchi g‘ildiragi parraklarining eng yuqori joylashgan kiruvchi qirralarining tashqi nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi orqali (2.20, g-rasm);
  

NPSH bazaviy nuqta — nasos vali o‘qining bir pog‘onali nasos ishchi g‘ildiragi parraklari kirish nuqtalari bilan chizilgan aylana markazi bilan kesishgan joyida joylashgan nuqta (ko‘p pog‘onali nasos birinchi pog‘onasi ishchi g‘ildiragi parraklari) ( 40-rasm).
NPSH bazaviy yuzasi va NPSH bazaviy nuqtasi nasosning kavitatsiyasiz rejimda ishlashini ta’minlash maqsadida uni joylashtirish joyini aniqlash bilan bog‘liq hisob-kitoblar bajarilishida qo‘llaydilar.
NPSH bazaviy yuzasi va NPSH bazaviy nuqtasining nasosga nisbatan joylashishini texnik hujjatlarda ishlab chiqaruvchi zavod ko‘rsatadi.
Nasosga kirishdagi mavjud kavitatsiya usti dami NPSHA, yoki NPSH_A, — nasosga kirish joyida erishiladigan minimal kavitatsion zaxira, nasos uskunasining uzatishning berilgan qiymatlaridagi xususiyatlari bilan belgilanadi. Nasosga kirishdagi mavjud kavitatsiya usti damini tavsiflab keladigan o‘lchov birligi —
metr (m). Umumiy holda NPSHA esa NPSHA formulasiga ko‘ra hisoblab topiladi.

𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = 𝐻₁
− 𝑧_𝐷
+ ^𝑃𝑎𝑚𝑏 ^{− 𝑃}𝑣
𝜌₁𝑔

bu yerda, H₁ — nasosga kirishdagi kuzatish nuqtasidagi to‘liq dam, m; z_D — NPSH bazaviy nuqtasining qiyoslash yuzasiga nisbatan balandligi, m; P_amb — atmosfera bosimi, Pa; P_v — haydalayotgan suyuqlik muhitining bosimi, Pa; ρ — suyuqlik muhitining zichligi, kg/m³ ; g — erkin tushish tezlashishi, m/s².
NPSHA ni aniqlash davomida hisobiy sxemani tuzadilar, va unda qiyoslash yuzasi NPSH bazaviy yuzasi bilan mos tushadigan qilib bajaradilar, ya’ni z_D = 0. Bu holda NPSHA quyidagicha hisoblab topish mumkin:

• 
  agar nasos rezervuar-manbadagi suyuqlik muhiti sathidan past joylashgan bo‘lsa, ( 41-rasm), u holda NPSHA formulalari
  

𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = 𝑍
₊ ^𝑃𝑎𝑚𝑏 ^{− 𝑃}𝑣 _{− 𝐻}



⁽𝐴 𝑠𝑖𝑔^′𝑖𝑚 𝑢𝑐ℎ𝑢𝑛⁾

𝐴₁
𝜌₁𝑔
^𝐽1−𝐴1

𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = 𝑍

₊ 𝑃_𝐴1 + 𝑃_𝑎𝑚𝑏 − 𝑃_{𝑣 − 𝐻}





⁽Б 𝑠𝑖𝑔^′𝑖𝑚 𝑢𝑐ℎ𝑢𝑛⁾

𝐴₁
𝜌₁𝑔
^𝐽1−𝐴1

bu yerda, z_A1 — nasos uskunasining kirishidagi bosimni o‘lchash nuqtasining qiyoslash yuzasidan balandligi, m; H_J1-A1 − so‘ruvchi quvurdagi gidravlik dam yo‘qotishlari (uzunlik bo‘yicha gidravlik dam yo‘qotishlarining va mahalliy qarshiliklarni engishga gidravlik dam yo‘qotishlarining summasi), m;

• 
  agar nasos manba-rezervuardagi suyuqlik muhiti sathidan yuqori joylashgan bo‘lsa (2.22-rasm), u holda formulalari bo‘yicha topiladi:
  

𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = −𝑍
₊ ^𝑃𝑎𝑚𝑏 ^{− 𝑃}𝑣 _{− 𝐻}



⁽𝐴 𝑠𝑖𝑔^′𝑖𝑚 𝑢𝑐ℎ𝑢𝑛⁾

𝐴₁
𝜌₁𝑔
^𝐽1−𝐴1

𝑁𝑃𝑆𝐻𝐴 = −𝑍

₊ 𝑃_𝐴1 + 𝑃_𝑎𝑚𝑏 − 𝑃_{𝑣 − 𝐻}





⁽Б 𝑠𝑖𝑔^′𝑖𝑚 𝑢𝑐ℎ𝑢𝑛⁾

𝐴₁
𝜌₁𝑔
^𝐽1−𝐴1

2.21-rasm. Nasos manba-rezervuarda suyuqlik muhiti sathidan past joylashishida NPSHA ni ^{aniqlashga qaratilgan hisobiy sxema: z}A ^{—nasos uskunasining kirishidagi bosimni qiyoslash yuzasi ustida o‘lchash nuqtasi; p}amb ^{— atmosfera bosimi; p}A ^{— nasos uskunasining kirishidagi bosimni qiyoslash yuzasi ustida o‘lchash nuqtasidagi bosim; p}A ^{— nasos uskunasining chiqishidagi o‘lchash nuqtasidagi bosim; U}A ^{— nasos uskunasi kirishidagi o‘rtacha tezlik; U}A2 ^{— nasos uskunasi chiqishidagi o‘rtacha tezlik}

Nasosga kirishdagi talab qilingan kavitatsiya usti dami NPSHR, yoki NPSHR,— nasosning kirish patrubkasidagi minimal kavitatsion zaxira bo‘lib, u nasos berilgan sharoitlarda hisobiy yoki ekspluatatsion texnik tavsiflarga erishishi uchun talab etiladi. Nasosga kirishdagi talab qilingan kavitatsiya usti damini tavsiflab keladigan o‘lchov birligi, — metr (m).

2.22-rasm. Nasos manba-rezervuardagi suyuqlik muhiti sathidan balandroq joylashganida ^{NPSHA ni aniqlash uchun hisobiy sxema: z}A ^{— nasos uskunasining kirishidagi bosimni o‘lchash nuqtasining qiyoslash yuzasi ustidan balandligi; p}amb ^{— atmosfera bosimi; p}A ^{— nasos uskunasining kirishidagi o‘lchash nuqtasidagi bosim; p}A ^{— nasos uskunasining chiqishidagi o‘lchash nuqtasidagi bosim; U}A ^{— nasos uskunasining kirishidagi o‘rtacha tezlik; U}A ^{— nasos} uskunasining chiqishidagi o‘rtacha tezlik

NPSHR ¹⁰— kavitatsion ta’sirlarni (nasos shovqini darajasi, nasosdagi kavitatsiya pufakchalari kattaligi va b.) baholash uchun ishlatiladigan bir necha maxsus ko‘rsatkichlarning umumlashtirilgan nomi. Bunday ko‘rsatkichlardan NPSH3, yoki NPSH_3%, — NPSH qiymati nisbatan ko‘proq qo‘llanadigani hisoblanib, unda kavitatsiya tufayli nasosning to‘liq dami yoki ko‘p pog‘onali

¹⁰ Насосы и насосные станции : учеб. пособие / Ю. В. Аникин, Н. С. Царев, Л. И. Ушакова ; [науч. ред. В. И. Аксенов] ; М-во образования и науки Рос. Федерации; Урал. федер. ун-т. — Екатеринбург : Изд- во Урал. ун-та, 2018. — 138 с. ISBN 978-5-7996-2378-4
nasosnning birinchi pog‘onasining to‘liq dami 3% ga pasayadi. NPSH3 ni tavsiflab keladigan o‘lchov birligi, — metr (m).
NPSH3 va NPSHR ga tegishli boshqa ko‘rsatkichlar qiymatlari nasosning texnik hujjatlarida ishlab chiqaruchi zavodlar yoki nasos uskunalarini etkazib beruvchi firmalar tomonidan ko‘rsatiladi.
Amalda, nasos agregati tanlanib, uning manba-rezervuarga nisbatan nasos stansiyasidagi joyi aniqlanganidan so‘ng NPSHA qiymati hisoblab topilib, u NPSH3 kattalik bilan solishtiriladi. Umumiy holda NPSHA > NPSH3 sharti bajarilishi kerak. Biroq ishlab chiqaruvchi zavodlar kavitatsion ta’sirlarni kafolatli tarzda kamaytirish maqsadida NPSHA va NPSH3 qiymatlari nisbatiga o‘z talablarini qo‘yadilar. Masalan, quyidagi talablarni ham uchratish mumkin:
NPSHA ≥ NPSH3 + 0,5 m, NPSHA ≥ NPSH3 + 1 m, NPSHA ≥ S_ANPSH3,
bu yerda SA — kavitatsiya zaxirasi koeffitsienti, nasosning texnik hujjatlarida ko‘rsatiladi.
Amaliyotda ko‘pincha NPSHA ≥ S_ANPSH3 sharti bajarilishiga e’tibor qaratiladi.

3.