پمپ‌ها از لوازم بسیار مهم و کاربردی محسوب می‌شوند که برای مصارف خانگی تا صنعتی، اهمیت زیادی دارند. برای آن که بتوانید بیشترین بهره را از انواع پمپ ببرید، باید مدل مناسبی از آن را انتخاب نمایید. انتخاب پمپ نیز وابسته به فاکتورهای متعددی است. یکی از این فاکتورها، NPSH است. ان پی اس اچ فاکتور بسیار مهم و کلیدی محسوب می‌شود که برای انواع پمپ خانگی و صنعتی باید مورد بررسی قرار بگیرد. حال شاید این سوال به وجود آید که NPSH پمپ چیست و چه تاثیراتی در کارایی آن دارد؟ در ادامه به بررسی کامل ان پی اس اچ و اهمیت آن می‌پردازیم.
NPSH در پمپ آب چیست؟
NPSH مخفف Net Positive Suction Head بوده که معنی آن هد مکش خالص مثبت است. به بیان دیگر این اصطلاح به میزان فشار مورد نیاز در ورودی پمپ برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون اشاره دارد. وقتی آب یا مایعات دیگر وارد پمپ می‌شوند، باید فشار کافی داشته باشند که از ایجاد حباب‌های بخار و مشکلات ناشی از آن جلوگیری شود.
NPSH یکی از پارامترهای ضروری برای هر نوع پمپی، به خصوص پمپ‌های سانتریفیوژ یا همان گریز از مرکز است. وجود NPSH مناسب به پمپ کمک می‌کند که بدون هیچ اختلالی به کار خود ادامه دهد. در صورتی که NPSH کافی وجود نداشته باشد، پمپ با مشکلات مختلفی روبرو خواهد شد. مهمترین این مشکلات نیز شامل کاهش کارایی و خراب شدن سریع قطعات می‌شود. به همین جهت باید بدانیم NPSH پمپ چیست تا بتوانیم آن را به بهترین شکل مدیریت کنیم.
چرا پمپ به NPSH نیاز دارد؟
پمپ‌ها برای جابه‌جایی مایعات و پمپاژ کردن آن‌ها نیاز به نیرویی جهت مکش دارند. وقتی پمپ، آب را مکش می‌کند، مایع باید با فشار کافی وارد پروانه شود. اگر فشار در قسمت ورودی پمپ کمتر از میزان موردنیاز باشد، حباب‌های بخار تشکیل می‌شوند. همچنین ممکن است لزرش‌های غیرطبیعی هم برای پمپ به وجود بیایند. چنین اتفاقی باعث آسیب به پروانه و کاهش کارایی پمپ خواهد شد. همچنین به مرور زمان این مشکل می‌تواند به طور کامل کارایی پمپ را از بین ببرد.
در چنین مواقعی NPSH تضمین می‌کند که مایع با فشار کافی به پمپ وارد شود و از بروز این مشکلات جلوگیری خواهد کرد. بدین ترتیب اگر بخواهیم خیلی کوتاه به این پرسش پاسخ دهیم که NPSH پمپ چیست، می‌توان گفت ان پی اس اچ پارامتری ضروری برای عملکرد مستمر و البته بدون نقص پمپ است.
یکنواخت شدن جریان پمپ با NPSH
مزیت NPSH پمپ چیست؟ در پاسخ باید گفت که یکی از مهمترین مزایای داشتن NPSH کافی در پمپ، یکنواخت شدن جریان مایع در سیستم است. وقتی NPSH به مقدار مناسبی تامین شود، جریان سیالات بدون هیچ‌گونه نوسانی در سیستم باقی می‌ماند. این یکنواختی باعث می‌شود که پمپ با حداکثر کارایی و کمترین استهلاک به کار خود ادامه دهد.
یکنواخت بودن جریان آب و مایعات دیگر، به دلیل ان پی اس اچ مناسب رخ می‌دهد.
این در حالی است که جریان ناپایدار می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی همچون کاویتاسیون و خرابی زودهنگام اجزای پمپ منجر شود. به همین جهت همواره توصیه می‌شود که میزان NPSH پمپ را بررسی کنید تا از مناسب بودن آن مطمئن شوید.
NPSH مورد نیاز برای پمپ
پس از آن که اهمیت ان پی اس اچ را درک کردید، شاید این سوال برایتان ایجاد شود که میزان موردنیاز NPSH پمپ چیست؟ NPSH مورد نیاز که به آن NPSHRاطلاق می‌شود، حداقل فشار ورودی است که برای جلوگیری از کاویتاسیون در یک پمپ خاص نیاز است. این مقدار توسط سازنده پمپ مشخص می‌شود و به عوامل مختلفی از جمله نوع مایع، دما و شرایط کارکرد پمپ بستگی دارد. در صورت عدم تامین NPSHR، پمپ نمی‌تواند به درستی عمل کند. به همین جهت برای اطمینان از این که پمپ قادر به ارائه عملکرد صحیح است، باید این مقدار را به دقت بررسی کرد و از تطابق آن با شرایط کاری اطمینان حاصل کنید.
راه‌های کاهش NPSHR پمپ
افزایش NPSH موردنیاز می‌تواند اختلالات زیادی را در عملکرد پمپ به وجود آورد. به همین جهت باید بدانید که راه کاهش NPSH پمپ چیست تا بتوانید کارایی آن را حفظ کنید. کاهش ان پی اس اچ به معنای کاهش نیاز پمپ به فشار ورودی است. این موضوع در نهایت باعث افزایش بهره‌وری پمپ و همچنین کاهش احتمال بروز پدیده کاویتاسیون می‌شود. راه‌های کاهش NPSHR عبارتند از:
- استفاده از پروانه‌ای با چشم بزرگتر و یا پروانه دو مکشه
- کاهش دور دورانی پمپ یا سرعت چرخش پروانه
- استفاده از پمپی با سرعت کمتر یا دبی کمتر
- افزایش قطر لوله ورودی
- استفاده از اینداکتور
فرمول محاسبه NPSH
پس از بررسی اهمیت ان پی اس اچ، ممکن است شما هم تمایل به اندازه‌گیری آن داشته باشید. اگر می‌خواهید بدانید که فرمول محاسبه NPSH پمپ چیست، باید به فرمول زیر اشاره کرد:
NPSHava= (Psuction – Pvapor)/ ρg
این فرمول به شما کمک می‌کند تا میزان NPSH مورد نیاز پمپ را محاسبه کرده و از کارکرد صحیح پمپ اطمینان حاصل کنید.
چند نوع NPSH در پمپ آب وجود دارد؟
در سیستم‌های پمپاژ، دو نوع NPSH وجود دارد که هر کدام اهمیت خاصی دارند. در ادامه به بررسی این دو نوع می‌پردازیم:
NPSH موجود
NPSH موجود یا NPSHA، میزان فشاری است که در ورودی پمپ وجود دارد. این مقدار بستگی به فشار اتمسفر، فشار بخار مایع و ارتفاع ورودی دارد.
NPSH موجود، همان میزان فشاری است که در ورودی پمپ وجود دارد.
محاسبه دقیق NPSHA از اهمیت بالایی برخوردار است. در صورتی که NPSHA کافی نباشد، احتمال بروز کاویتاسیون و خرابی پمپ افزایش می‌یابد.
NPSH مورد نیاز
مقدار NPSH مورد نیاز یا NPSHR، حداقل مقدار فشاری است که پمپ برای جلوگیری از کاویتاسیون نیاز دارد. این مقدار توسط سازنده پمپ تعیین می‌شود و باید با NPSHA مقایسه شود. در صورتی که NPSHA کمتر از NPSHR باشد، پمپ با مشکلات جدی مواجه می‌شود و عملکرد آن مختل خواهد شد.
چرا NPSH اهمیت دارد؟
اهمیت NPSH (Net Positive Suction Head) در پمپ آب خانگی به‌ویژه در جلوگیری از کاویتاسیون بسیار حیاتی است. کاویتاسیون زمانی رخ می‌دهد که فشار مایع در ورودی پمپ به‌طور چشمگیری کاهش می‌یابد. این کاهش فشار می‌تواند منجر به تشکیل بخار آب شود که به‌خصوص در پمپ‌های آب خانگی، مشکل‌ساز می‌گردد. بخارهای ایجاد شده به سرعت به پروانه پمپ برخورد کرده و باعث فرسایش سریع قطعات داخلی می‌شوند. این فرسایش، نه تنها موجب کاهش کارایی پمپ آب خانگی می‌شود، بلکه ممکن است منجر به خرابی‌های جدی و هزینه‌های اضافی در تعمیرات گردد.
بنابراین، برای حفظ عملکرد بهینه و طول عمر پمپ آب خانگی، تأمین NPSH مناسب بسیار مهم است. با اطمینان از اینکه فشار مایع در ورودی پمپ به اندازه کافی است، می‌توان از وقوع کاویتاسیون جلوگیری کرده و عملکرد پمپ را در بالاترین سطح نگه داشت. به همین دلیل، در هنگام نصب و راه‌اندازی پمپ آب خانگی، توجه به پارامترهای NPSH و تأمین شرایط لازم برای آن از اهمیت بالایی برخوردار است.
میزان یکنواختی NPSH در پمپ
یکی از جنبه‌های حیاتی در پمپ‌ها، یکنواختی در مقدار NPSH است. حال شاید بخواهید بدانید که مفهوم یکنواختی NPSH پمپ چیست؟ در این خصوص باید گفت که برای جلوگیری از مشکلاتی همچون نوسانات جریان و کاویتاسیون، باید مطمئن شوید که NPSH به طور ثابت در محدوده اصلی خود باقی می‌ماند. نوسانات در NPSH می‌تواند به ناپایداری سیستم منجر شود و بر طول عمر پمپ، تأثیر منفی بگذارد. به همین جهت باید به طور مستمر میزان ان پی اس اچ را بررسی و کنترل کنید.
مقدار مورد نیاز NPSH در پمپ
مقدار NPSH مورد نیاز برای هر پمپ توسط سازنده پمپ تعیین می‌شود. این میزان معمولا در دفترچه راهنمای پمپ ذکر می‌شود. از آنجایی که این مقدار به عوامل مختلفی از جمله نوع مایع، دمای کاری و نوع پمپ بستگی دارد، نمی‌توان عدد مشخصی را برای تمامی پمپ‌ها معرفی کرد.
مقدار ان پی اس اچ موردنیاز برای هر پمپ متفاوت بوده و مقدار مشخصی وجود ندارد که برای همه پمپ‌ها کاربردی باشد.
در نهایت هم باید یادآوری کرد که در انتخاب پمپ، باید مطمئن شد که مقدار دقیق NPSH پمپ چیست و آیا مقدار موجود (NPSHA) با مقدار مورد نیاز (NPSHR) تطابق دارد یا خیر. همانطور که چندین بار هم تاکید کریم، عدم تطابق این مقادیر می‌تواند باعث خرابی پمپ و افزایش هزینه‌های نگهداری و تعمیرات آن شود.
سخن پایانی
پمپ‌ها یکی از بهترین گزینه‌ها برای جابه‌جایی و پمپاژ سیالات محسوب می‌شوند. حفظ عملکرد صحیح پمپ وابسته به پارامترهای متعددی است که یکی از مهمترین آن‌ها، ان پی اس اچ است. اگر برایتان سوال است که NPSH پمپ چیست و چه نقشی در عملکرد پمپ‌ها دارد باید گفت که NPSH یکی از مهمترین فاکتورها برای جلوگیری از کاویتاسیون و خرابی پمپ است. با در نظر گرفتن این پارامتر و استفاده از مقادیر معین آن، می‌توان از بسیاری خرابی‌ها و کاهش کارایی پمپ جلوگیری کرد. همچنین انتخاب صحیح پمپ و اطمینان از تامین NPSH مورد نیاز باعث می‌شود که پمپ عمر بیشتری داشته باشد و در تمام عمر خود نیز کارایی بهینه‌ای ارائه کند.
گروه صنعتی تلمبه موتور غرب – وست پمپ
سوالات متداول
ان پی اس اچ پمپ چیست؟
مفهوم NPSHیا Net Positive Suction Head به میزان فشار موردنیاز در ورودی پمپ گفته می‌شود که از کاویتاسیون جلوگیری می‌کند.
نحوه محاسبه NPSH مورد نیاز چگونه است؟
NPSHمورد نیاز توسط شرکت سازنده پمپ تعیین می‌شود. این پارامتر به فشار اتمسفر، فشار بخار مایع و شرایط کاری بستگی دارد.
چه مواردی باعث کاهش NPSH موجود می‌شوند؟
عواملی مانند افت فشار در لوله‌ها، ارتفاع زیاد ورودی پمپ و دمای بالای مایع می‌توانند باعث کاهش NPSH موجود شوند.
اصلی‌ترین دلیل اهمیت NPSH پمپ چیست؟
NPSH پمپ اهمیت دارد از بروز کاویتاسیون و خرابی قطعات به طور موثری جلوگیری می‌کند.
چگونه می‌توان NPSH مورد نیاز را کاهش داد؟
با افزایش قطر لوله ورودی، کاهش سرعت و دبی، کاهش سرعت چرخش پروانه و استفاده از مایعات با ویسکوزیته کمتر می‌توان NPSH مورد نیاز را کاهش داد.
