NPSH คืออะไร
ค่า NPSH (Net Positive Suction Head) คืออะไร?
NPSH เป็นค่าที่บ่งบอกถึงความสามารถของปั๊มในการดูดของเหลวเข้ามาทำงานโดยไม่เกิดปรากฏการณ์คาวิเทชั่น (Cavitation) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อันตรายต่อปั๊ม เพราะจะทำให้เกิดฟองอากาศภายในปั๊ม ทำให้เกิดการสึกหรอและเสียงดัง และในที่สุดอาจทำให้ปั๊มเสียหายได้
ทำไมค่า NPSH จึงสำคัญ?
- ป้องกันความเสียหายของปั๊ม: การเลือกปั๊มที่มีค่า NPSH เหมาะสมจะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดคาวิเทชั่น ทำให้ปั๊มมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น
- เพิ่มประสิทธิภาพของปั๊ม: เมื่อปั๊มทำงานโดยไม่มีปัญหาเรื่องคาวิเทชั่น ประสิทธิภาพในการสูบจ่ายของเหลวจะสูงขึ้น
- ลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา: การป้องกันการเกิดความเสียหาย ทำให้ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมและเปลี่ยนอะไหล่ปั๊ม
ค่า NPSH มี 2 ประเภทหลัก
- NPSH Required (NPSHr): คือค่าที่ผู้ผลิตปั๊มกำหนดมา เป็นค่าต่ำสุดที่ปั๊มต้องการเพื่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- NPSH Available (NPSHa): คือค่าที่คำนวณได้จากระบบท่อและแหล่งน้ำ เป็นค่าที่บ่งบอกถึงความดันที่พร้อมจะส่งให้ปั๊ม
สูตรการคำนวณหาค่า NPSH (Net Positive Suction Head)
ค่า NPSH เป็นค่าที่สำคัญมากในการออกแบบระบบสูบจ่ายของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบที่เกี่ยวข้องกับปั๊ม เพราะค่านี้จะช่วยให้เราเลือกปั๊มที่เหมาะสมและป้องกันปัญหาการเกิดคาวิเทชั่น (Cavitation) ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่อาจทำให้ปั๊มเสียหายได้
สูตรการคำนวณ NPSH Available (NPSHa)
NPSHa คือ ค่า NPSH ที่มีอยู่ในระบบจริง โดยคำนวณได้จากสูตรดังนี้:
NPSHa = Hp - Hv - hf
- Hp: ความดันสัมบูรณ์ที่ผิวหน้าของของเหลวในแหล่งน้ำ (Absolute pressure at the liquid surface)
- Hv: ความดันไอของของเหลวที่อุณหภูมิการทำงาน (Vapor pressure of the liquid at the operating temperature)
- hf: การสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทานในท่อดูด (Friction losses in the suction pipe)
สูตรการคำนวณ hf (การสูญเสียแรงดันเนื่องจากแรงเสียดทาน)
การคำนวณค่า hf นั้นค่อนข้างซับซ้อนและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น ความยาวของท่อ เส้นผ่าศูนย์กลางของท่อ ความเร็วของของเหลว และความขรุขระของผิวท่อ โดยทั่วไปจะใช้สูตรของ Darcy-Weisbach ในการคำนวณ
hf = f * (L/D) * (V^2/2g)
- f: ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน Darcy
- L: ความยาวของท่อ
- D: เส้นผ่าศูนย์กลางภายในของท่อ
- V: ความเร็วของของเหลว
- g: ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง
การเลือกปั๊มตามค่า NPSH
- NPSHr: คือ ค่า NPSH ที่ผู้ผลิตปั๊มกำหนดมา เป็นค่าต่ำสุดที่ปั๊มต้องการเพื่อทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- NPSHa: คือ ค่าที่เราคำนวณได้จากระบบจริง
- เงื่อนไขการทำงานที่ดี: NPSHa ต้องมากกว่าหรือเท่ากับ NPSHr (NPSHa ≥ NPSHr)
หมายเหตุ:
- การคำนวณค่า NPSH นั้นค่อนข้างซับซ้อนและต้องอาศัยความรู้ทางวิศวกรรมหลายแขนง
- มีโปรแกรมคอมพิวเตอร์หลายโปรแกรมที่สามารถช่วยในการคำนวณค่า NPSH ได้
- หากคุณไม่มั่นใจในการคำนวณเอง ควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านปั๊มน้ำ
สิ่งที่ควรทราบเพิ่มเติม
- ค่า NPSH เปลี่ยนแปลงได้: ค่า NPSH อาจเปลี่ยนแปลงไปตามอุณหภูมิของของเหลว ความสูงของการดูด และปัจจัยอื่นๆ
- ความสำคัญของ NPSH: การเลือกปั๊มที่เหมาะสมตามค่า NPSH จะช่วยป้องกันปัญหาคาวิเทชั่น ทำให้ปั๊มทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและยืดอายุการใช้งานของปั๊ม
- ปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณา: นอกจากค่า NPSH แล้ว ยังมีปัจจัยอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาในการเลือกปั๊ม เช่น อัตราการไหล ความสูงของการส่ง และขนาดของท่อ
การเลือกปั๊มที่เหมาะสม
ในการเลือกปั๊ม ควรเปรียบเทียบค่า NPSHr ของปั๊มกับค่า NPSHa ของระบบ โดยค่า NPSHa ต้องมากกว่าหรือเท่ากับค่า NPSHr เพื่อให้แน่ใจว่าปั๊มจะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
สรุป ค่า NPSH เป็นค่าที่สำคัญมากในการเลือกและติดตั้งปั๊ม การทำความเข้าใจค่า NPSH จะช่วยให้คุณเลือกปั๊มที่เหมาะสมกับระบบของคุณได้ และช่วยยืดอายุการใช้งานของปั๊มได้อีกด้วย
หากคุณต้องการคำแนะนำเพิ่มเติมเกี่ยวกับการเลือกปั๊มและการคำนวณค่า NPSHa ควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านปั๊มน้ำ
