NPSH beschikbaar berekenen en vloeistofsnelheid
Bij de berekening van de leidingkarakteristiek wordt uitsluitend gerekend met het drukverschil van de pomp en daarbij is de plaats van de pomp in het systeem niet van belang. Maar omdat in een bepaald systeem natuurlijk nooit een absolute onderdruk kan ontstaan is de positie van de pomp voor de toestroming van de vloeistof naar de pomp wél van belang. Daarom is het nodig dit bij het ontwerp van het leidingsysteem te onderzoeken. Daartoe is het begrip NPSHbeschikbaar geïntroduceerd. (NPSH is de afkorting van Net Positive Suction Head).
De NPSHbeschikbaar is voor een bepaald systeem in een bepaalde bedrijfssituatie een maat voor de druk die beschikbaar is aan de zuigaansluiting van de pomp. Dit is belangrijk om te voorkomen dat de vloeistof overgaat in dampvorm, met alle gevaren van dien. De NPSHbeschikbaar wordt berekend aan de hand van de aan de zuigaansluiting van de pomp heersende absolute stationaire druk Hstat., de dynamische druk Hdyn (= snelheidshoogte v2/2g, waarin v = snelheid in m/s en g = versnelling van de zwaartekracht 9,81 m/s²) en de verzadigde dampspanning Hd. LET OP: Alle drukken in meter vloeistofkolom!
NPSHbeschikbaar = Hstat + Hdyn - Hd
De NPSHbeschikbaar geeft dus kortweg aan hoeveel de druk aan de inlaat van de pomp (in meter vloeistofkolom) nog mag zakken voordat de vloeistof over zal gaan in damp.
Het is raadzaam een installatie zodanig te ontwerpen dat de NPSH beschikbaar zo hoog mogelijk is. Uit de grafische voorstelling van figuur 2 blijkt hoe u de NPSH beschikbaar kunt beïnvloeden. Het zal duidelijk zijn dat als Hstat + Hdyn. daalt tot Hd, of andersom Hd op enig moment stijgt tot Hstat + Hdyn, dat dan de vloeistof zal overgaan naar de dampvorm. In deze situatie zal de pomp geen vloeistof meer aanzuigen en dus niet naar behoren kunnen functioneren. Bedenkt u hierbij dat de verzadigde dampspanning Hd hoger wordt bij stijgende temperaturen en dat u hierop met name bij vluchtige stoffen onder zomerse omstandigheden bedacht dient te zijn. Het is dus raadzaam te rekenen met de verzadigde dampspanning Hd bij de hoogst voorkomende temperatuur.
Omdat de snelheid een ongunstige invloed heeft op de weerstandsverliezen dient deze altijd zo laag mogelijk gekozen te worden. Voor de zuigzijde adviseren wij doorgaans een maximale vloeistofsnelheid van 1,5 m/sec.
Om bij een hoge verzadigde dampspanning toch voldoende NPSHbeschikbaar te hebben, is het alleen mogelijk de zuigdruk te verhogen. Hiertoe kunt u bijvoorbeeld de diameter van de zuigleiding groter kiezen zodat u minder weerstandshoogte verliest, of u kunt de pomp lager plaatsen zodat de aanzuighoogte kleiner wordt. Soms is het zelfs noodzakelijk dat de pomp lager geplaatst wordt dan het niveau in het zuigreservoir (de pomp staat dan onder "toeloop") of dat de pomp in de vloeistof wordt ingedompeld.