16. Допустимое значение высоты всасывания Наибольшее значение геометрической высоты всасывания может быть найдено с помощью уравнения:

,

при условии, что в момент возникновения кавитации :

.

Используя понятие о вакуумметрической высоте всасывания, можно утверждать, что кавитации в насосе не будет, если вакуумметрическая высота всасывания не превышает допустимого значения, т. е. .

Для схемы 1 было показано, что:

,

откуда: ,

Отсюда отсутствие кавитации в насосе определяется условием:

.

Значения определенные в результате кавитационных испытаний, указываются на заводских характеристиках насосов.

Обычно дается для нормального атмосферного давления на уровне моря и для температуры холодной воды .

С повышением отметки местности атмосферное давление снижается на . Приближенно можно считать:

,

где - абсолютная отметка уровня воды в нижнем бассейне (НБ), м

Если перекачивается нагретая жидкость, то дополнительно следует учитывать и давление ее насыщенных паров .

Зависимость для воды приведена в таблице:

Температура, оС	, Па	hПАР, м в. ст
0	589	0,06
10	1177	0,12
20	2354	0,24
40	7357	0,75
60	19914	2,03
80	47382	4,83
100	101337	10,33

Таким образом, для более общего случая с учетом отметки установки насоса и температуры перекачиваемой жидкости высота всасывания может определяться по формуле:

.

Если значение величины в результате расчета оказывается меньше нуля, то насос должен быть установлен ниже уровня воды в приемном резервуаре, т. е. с подпором.

Высота всасывания насоса, являясь одним из основных параметров, определяющих компоновочное решение насосной станции или установки, в то же время не дает возможности численно оценить степень развития кавитации, а следовательно, и сравнить между собой кавитационные характеристики насосов, постоянно изменяющиеся в процессе эксплуатации.

В насосостроении для сравнения кавитационных качеств насосов, количественной оценки степени развития кавитации и анализа вопроса о выборе допустимых значений высоты всасывания пользуются критерием (параметром), который называется кавитационным запасом .

Кавитационный запас представляет собой превышение механической энергии в потоке на входе в насос над давлением насыщенного пара:

. (*)

Иногда этот параметр называется избыточным напором всасывания.

Приведем уравнение (*) к следующему виду:

. (1*)

Снова запишем выражение для геометрической высоты всасывания:

(2*)

Подставим сумму , выраженную через сумму в (2*):

,

таким образом, установлена связь между геометрической высотой всасывания и кавитационным запасом.

Для каждого насоса существует некоторое минимальное значение . При уменьшении кавитационного запаса ниже этого значения в насосе начинает развиваться кавитация.

Наименьшему значению соответствует наибольшее значение геометрической высоты всасывания:

,

которое иногда называют критической высотой всасывания.

Для обеспечения надежной работы насоса допускаемая при эксплуатации высота всасывания должна иметь некоторый запас, что учитывается введением коэффициента запаса:

,

где .

В зависимости от условий работы насоса коэффициент запаса принимается равным 1,1 – 1,5.

Для определения минимального кавитационного запаса используется формула С.С. Руднева:

,

где С - постоянная, зависящая от конструктивных особенностей насоса и называемая кавитационным коэффициентом быстроходности.

17. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

Характеристикой насоса называется графически выраженная зависимость основных энергетических показателей от подачи при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса, а также при постоянной вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.

Основные параметры лопастных насосов: подача, напор, мощность, КПД и частота вращения вала рабочего колеса находятся в определенной зависимости, которая лучше всего уясняется из рассмотрения характеристических кривых.

Значения напора, мощности и КПД для ряда значений подачи могут быть представлены в виде системы точек в координатах:

- ;

- ;

- .

Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную графическую характеристику зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения .

Основной характеристической кривой насоса является график, выражающий зависимость развиваемого насосом напора от подачи:

при