راه حل های انتخاب پمپ های سانتریفیوژ در npsha پایین

راه حل های انتخاب پمپ های سانتریفیوژ در NPSHA پایین
وقتی مقدار NPSHA سیستم پمپاژ در دهانه مکش پمپ بسیار پایین باشد، انتخاب پمپ های سانتریفیوژ با چالش جدی مواجه می شود. به دلیل محدودیت های سرعت مخصوص مکش Nss و ملاحظات طراحی و به منظور اجتناب از خطرات کاویتاسیون، انتخاب نوع پمپ و سرعت چرخش آن می بایست به درستی انجام شود.هنگامی که فشار بخار سیال بسیار بالا باشد، یا فشار مانومتریک سیال در دهانه مکش به دلایل مختلف پایین باشد و یا دمای سیال نزدیک نقطه جوشش آن باشد، مقدار NPSHA به شدت کاهش می یابد. همچنین ممکن است به دلیل بالا بودن دبی مورد نیاز پمپ نیز دستیابی به NPSHR پایین با محدودیت همراه باشد (علی رغم پایین نبودن NPSHA) . در تمامی این حالات، انتخاب پمپ سانتریفیوژ با چالش مواجه است.
تقریبا چندین راه حل استاندارد و تیپیک در هنگام انتخاب پمپ سانتریفیوژ در کاربردهای با NPSHA پایین وجود دارد.

راه حل اول : برای کاهش NPSH مورد نیاز پمپ، تا آنجا که امکان دارد سرعت دورانی پمپ را کاهش دهید.
البته همیشه این امکان وجود ندارد که پمپ با سرعت دورانی پایین انتخاب کرد، سرعت دورانی پایین باعث کاهش هد پمپ و افزایش ابعاد پمپ می شود. در کاربردهایی که فشار مورد نیاز پمپ بالاست و برای کاهش NPSHR ناگزیر از کاهش سرعت دورانی پمپ می باشیم، ممکن است جهت تامین فشار، پمپ طبقاتی Multi stage انتخاب شود.
اما در بسیاری موارد انتخاب پمپ با دور پایین، راه حل مناسبی جهت حل مسئله پایین بودن NPSHA است.

راه حل دوم : از پروانه های دومکشه Double Suction استفاده کنید.
پمپ های دومکشه NPSHR پایین تری نسبت به پمپ های تک مکشه Single Suction دارند (با فرض سرعت و دبی یکسان). علت آن است که NPSHR پمپ رابطه مستقیمی با دبی هر چشم پروانه دارد. در واقع با انتخاب طرح دومکشه دبی هرچشم پروانه نصف می شود و NPSHR کاهش می یابد.

راه حل سوم: استفاده از بوستر پمپ
در مواقعی که مقدار NPSHA بسیار پایین است و به دلیل فشار بالای مورد نیاز پمپ نمی توان همزمان با کاهش دور مقدار NPSHR را کنترل کرد و در عین حال با افزایش تعداد طبقات فشار مورد نیاز را تامین کرد، بهتر است از یک بوستر پمپ استفاده کرد. وظیفه بوستر پمپ تامین NPSHA برای مکش پمپ اصلی است. در این حالت، یک بوستر پمپ با دبی یکسان با پمپ اصلی انتخاب می شود ولی فشار خروجی پمپ بسیار پایین تر از پمپ اصلی است و تنها وظیفه آن تامین NPSHA مناسب برای پمپ اصلی است. به عنوان مثال تصور کنید که برای دبی 100 متر مکعب بر ساعت و هد 200 متر و NPSHA برابر با 1.5 متر، پمپ مناسبی می خواهیم انتخاب کنیم. از آنجا که مقدار NPSHA بسیار پایین است، لذا اگر پمپی با سرعت دورانی پایین (مثلا 1000 دور بر دقیقه) انتخاب کنیم ، اگرچه امکان تامین NPSHR برابر با 0.8 متر میسر می شود، اما جهت تامین هد 200 متر، نیازمند پمپی با تعداد طبقات 10 و قطر پروانه حدود 400 میلیمتر می باشیم. قطعا اینچنین پمپی بسیار پیچیده و نامناسب خواهد بود، لذا برای این حالت بهتر است یک پمپ بوستر با دبی همان 100 متر مکعب بر ساعت انتخاب نمود ولی با هد مثلا 10 متر (با دور 1000 دور بر دقیقه). و پمپ اصلی را با دور 3000 دور بر دقیقه و از آنجا که برای پمپ اصلی دیگر NPSHA برابر با 10 متر (هد خروجی پمپ بوستر) شده است، لذا می توان پمپ معقولی با دور بالا و تعداد طبقات 2 یا 3 پیشنهاد داد. (در واقع در این راه حل پمپ بوستر و پمپ اصلی به صورت سری به هم متصل شده اند)

راه حل چهارم: استفاده از پمپ های سری VS6
پمپ های سری VS6 دقیقا جهت کاربردهای با NPSHA پایین اختراع شده اند. ساختار این پمپ طوری است که اجازه می دهد سیال در دهانه نازل مکش پمپ به ارتفاع دلخواه به پایین بیاید و پس از کسب انرژی لازم و افزایش NPSHA وارد پروانه پمپ شود. در واقع در این حالت ساختار پمپ جهت افزایش NPSHA از طریق ایجاد هد استاتیکی طراحی شده است.

راه حل پنجم : استفاده از Inducer
ایندیوسر قطعه مارپیچی است که در دهانه مکش پمپ نصب می شود و وظیفه آن افزایش فشار سیال قبل از ورود آن به دهانه مکش پروانه است. ایندیوسرها در صورتی که به درستی طراحی شده باشند و پمپ نیز در نقطه طراحی خود کار کند، ابزار مناسبی برای جبران کمبود NPSHA هستند. اما به دلیل قابلیت اطمینان پایین آنها در کارکرد خارج از نقطه طراحی off-design معمولا بهتر است با یکی از راه حل های قبلی جایگزین شود و تا آنجا که امکان دارد از آنها استفاده نشود.
در برخی کاربردهای پیچیده تر و حساس تر ممکن است ترکیبی از راه حل های فوق توسط طراح، انتخاب و به کار رود.