La pressione di aspirazione è la forza per unità di superficie all'ingresso della pompa, misurata in PSI o bar. Calcolala usando questa formula: Pressione di aspirazione = Pressione atmosferica + Pressione di prevalenza statica – Perdite per attrito.

Questa guida analizza ogni fase del calcolo, mostra come la pressione della camera di tenuta si relaziona alle condizioni di aspirazione e fornisce gli strumenti pratici necessari per mantenere le pompe in funzione.

Nozioni di base sulla pressione di aspirazione

La pressione di aspirazione determina se la pompa riesce a aspirare il fluido in modo efficace senza danneggiarsi. È la pressione totale disponibile all'ingresso della pompa quando il sistema è in funzione.

Consideratela come la forza di spinta che aiuta il fluido a entrare nella pompa. Una pressione troppo bassa causa cavitazione: bolle di vapore che collassano violentemente e distruggono giranti e guarnizioni.

Ogni pompa ha un requisito minimo di pressione di aspirazione, denominato "Prevalenza Netta di Aspirazione Positiva Richiesta" (NPSHr). La pressione di aspirazione calcolata deve superare questo valore, in genere di almeno 3 cm di prevalenza o del 10%.

La formula principale e i componenti

La formula completa della pressione di aspirazione tiene conto di tre forze principali:

Ps = Pa + Hs - Hf

Dove:

• Ps = Pressione di aspirazione (assoluta)
• Pa = Pressione atmosferica (14.7 PSI al livello del mare)
• Hs = Pressione statica
• Hf = Perdite per attrito

La pressione statica è data dall'altezza del liquido sopra la linea centrale della pompa. Calcolatela moltiplicando la distanza verticale in piedi per il peso specifico del fluido, quindi per 0.433 per convertire in PSI.

Processo di calcolo passo dopo passo

Step 1

Misura la distanza verticale tra la superficie del liquido e l'asse della pompa. Se il serbatoio si trova sopra la pompa, si crea una prevalenza positiva. Se si trova sotto, si crea una prevalenza negativa (aspirazione).

Step 2

Converti questa altezza in pressione. Per l'acqua: Altezza (ft) × 0.433 = PSI. Per altri fluidi, moltiplica prima per il loro peso specifico.

Step 3

Calcolare le perdite per attrito utilizzando le tabelle del produttore o questa formula semplificata:

Hf = (f × L × V²)/(2 × g × D)

Dove:

• f è il fattore di attrito
• L è la lunghezza del tubo
• V è la velocità
• g è la gravità
• D è il diametro del tubo

Step 4

Aggiungere la pressione atmosferica (14.7 PSI a livello del mare, meno a quote più elevate).

Step 5

Per ottenere la pressione di aspirazione finale, sottrarre le perdite per attrito dal totale.

Esempi pratici

Esempio 1: serbatoio aperto sopra la pompa

• Livello del serbatoio: 20 piedi sopra la pompa
• Fluido: acqua a 70°F
• Tubo: 50 piedi di diametro 4 pollici
• Portata: 500 GPM

Prevalenza statica: 20 piedi × 0.433 = 8.66 PSI

Perdita di carico (da tabelle): 1.2 PSI

Pressione atmosferica: 14.7 PSI

Pressione di aspirazione = 14.7 + 8.66 – 1.2 = 22.16 PSI assoluti

Esempio 2: Condizione di sollevamento di aspirazione

• Fonte: 15 piedi sotto la pompa
• Fluido: acqua a 180°F
• Pressione di vapore: 7.5 PSI

Prevalenza statica: -15 piedi × 0.433 = -6.5 PSI

Domande frequenti

Qual è la differenza tra pressione di aspirazione e pressione della camera di tenuta?

La pressione di aspirazione misura la forza all'ingresso della pompa, mentre la pressione nella camera di tenuta è la forza all'interno dell'alloggiamento della tenuta. La pressione nella camera di tenuta in genere supera la pressione di aspirazione a causa dell'azione della girante, influenzando tenuta meccanica prestazioni e vita.

Come si converte la pressione di aspirazione in NPSH?

Convertire la pressione di aspirazione assoluta in piedi di prevalenza dividendo PSI per (0.433 × peso specifico). Sottrarre la prevalenza di pressione di vapore e la prevalenza di velocità. Questo dà la prevalenza netta di aspirazione positiva disponibile (NPSHA).

Perché il calcolo della pressione di aspirazione differisce dalle letture del manometro?

Le letture del manometro mostrano la pressione relativa, non quella assoluta. Aggiungere la pressione atmosferica (14.7 PSI a livello del mare) alle letture del manometro. Verificare anche la presenza di errori di posizione della misurazione: manometri troppo lontani dalla pompa mostrano valori diversi.

Quale pressione di aspirazione necessitano le tenute meccaniche?

La maggior parte delle tenute meccaniche richiedono una pressione di aspirazione positiva per evitare il flashing a facce di focaLa pressione minima della camera di tenuta varia in base al tipo di tenuta, ma in genere è di 10-15 PSI superiore alla pressione del vapore per un funzionamento affidabile.

In che modo la temperatura del fluido influisce sui miei calcoli?

Temperature più elevate aumentano la pressione di vapore, riducendo l'NPSH disponibile. Per ogni aumento di 10 °F della temperatura dell'acqua oltre i 60 °F, sottrarre circa 0.5 piedi dalla prevalenza di aspirazione disponibile per mantenere margini di sicurezza.