Основними параметрами при визначенні умов бескавитационной роботи насоса є висота всмоктування і допустимий кавітаційний запас.
Розрізняють геометричну і вакуумметричного висоту всмоктування.
Геометрична висота всмоктування (Н г.вс.) для горизонтальних насосів - відстань по вертикалі від вільного рівня поверхні рідини до осі насоса. Якщо вісь насоса розташована вище рівня рідини, то висоту всмоктування вважають позитивною (рис. 1 а), якщо нижче - негативною (рис. 1 б).
Вакуумметричний висота всмоктування (Н вак) більше геометричній на величину втрат (див. Фрагменти № 8Г і № 9Г) у всмоктуючому трубопроводі (h вс) і величину швидкісного напору на вході в насос.
Підйом рідини з джерела сполучається з атмосферою відбувається під дією атмосферного тиску р а, величина якого перевищує тиск на вході в насос р 1. Різниця між цими тисками і визначає теоретичну вакуумметричний висоту всмоктування.
Кавітація (див. Фрагмент № 18Г) обмежує висоту всмоктування насоса.
Для бескавитационной роботи насоса повинно виконуватися така умова:
Де р 1 - тиск рідини на вході в насос, Па; р п - тиск пароутворення, Па; ρg - питома вага рідини, Н / м3; V 1 - швидкість рідини на вході в насос, м / с; Δh - кавітаційний запас напору, м.
Таким чином, кавітаційний запас (Δh) це перевищення повного напору на вході насоса над напором, що відповідає тиску насичених парів (див. Фрагмент № 18Г).
Якщо весь кавітаційний запас перетворюється в кінетичну енергію рідини і витрачається на подолання гідравлічних опорів, то величина тиску на вході знизиться до величини тиску насичених парів (тиску пароутворення) і виникне кавітація. Кавітаційний запас при якому відбувається кавітація називається критичним або мінімальним (Δhmin).
Для забезпечення надійності всмоктування, з огляду на можливі зміни умов (коливання рівня, зміна температури та ін.) Величину hmin слід помножити на коефіцієнт запасу Ψ, який дорівнює 1,1 - 1,5. тоді
Δh доп = Ψ Δhmin,
де Δh доп - допустимий кавітаційний запас.
У всіх каталогах насосів поряд з такими технічними параметрами як подача, напір, споживана потужність і ін. (Див. Фрагмент № 2М), вказується допустимий кавітаційний запас.
За кордоном параметр Δh (кавітаційний запас) позначають як NPSHR. а величину Δh доп (допустимий кавітаційний запас) як NPSHA.
Таким чином, основним засобом попередження кавітації є підтримка достатнього надлишкового тиску на вході насоса над тиском пароутворення, тобто дотримання такої висоти всмоктування, при якій кавітація не виникає.
Примітка.
Для любителів точних формулювань наводимо витяг з ГОСТ 17398 - 72:
Допустимий кавітаційний запас - кавітаційний запас, що забезпечує роботу насоса без зміни основних технічних показників.