Pression d'admission disponible ou NPSHA

Angus EwartConversation TechniqueLeave a Comment

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Dans le dernier blog de cette série, nous avons expliqué pourquoi une pompe nécessite une pression d’admission positive et avons introduit le terme NPSHR.  Comme promis, dans ce blog nous allons étudier la contrepartie de la valeur NPSHR, la hauteur totale de charge nette absolue à l’aspiration disponible (Net Positive Suction Head Available ou NPSHA).

La pression disponible à l’admission de la pompe est fonction de multiples facteurs. Ces facteurs, tous exprimés dans les mêmes unités (normalement en pieds de hauteur de charge), s’ajoutent ou se soustraient à la pression disponible. Ces cinq facteurs sont les suivants : la pression atmosphérique (Ha), la différence d’élévation statique entre la surface du liquide et la ligne médiane de l’impulseur (Hs), les pertes par frottement dans la tuyauterie d’aspiration (Hf), la hauteur dynamique du liquide (Hv) et la pression de vapeur saturante du liquide (Hvp).

La formule utilisée pour calculer NPSHA est la suivante:

NPSHA = Ha +/- Hs – Hf + Hv – Hvp

Pour garder les choses simples cette semaine, nous supposerons que toutes les applications utilisent de l’eau à 0,55 °C/33 °F (pression de vapeur saturante négligeable), et nous ignorerons la hauteur dynamique qui est généralement faible. Je parlerai de Hv (hauteur dynamique du liquide) et de Hvp (pression de vapeur saturante du liquide) dans des blogs à venir.

Aujourd’hui, en simplifiant la formule nous obtenons:

NPSHA = Ha +/- Hs – Hf

Le premier facteur de cette équation est la pression atmosphérique.  Comme expliqué dans le dernier blog, Pression d’admission requise, la pression au niveau de la mer est de 33,9 pieds (10 m) de charge d’eau. Si la pompe est utilisée au sommet d’une montagne, la pression atmosphérique est plus faible. C’est peut-être juste moi, mais je ne connais pas beaucoup d’installations de pompes en altitude, par conséquent, pour ce blog, nous resterons au niveau de la mer. Dans le tableau ci-dessous, la colonne intitulée « Equiv. Head of Water (Feet) » (Hauteur équivalente de charge d’eau en pieds) peut être utilisée pour quantifier Ha (pression atmosphérique) à différentes altitudes.

Le prochain facteur de notre équation est la différence d’élévation statique entre la surface du liquide et la ligne médiane de l’impulseur (Hs). Si la pompe est située au-dessus de la surface du liquide (comme dans l’illustration ci-dessous), la hauteur d’aspiration verticale au-dessus du liquide doit être soustraite de la pression atmosphérique.

Si la pompe est située au-dessous de la surface du liquide (comme dans l’illustration ci-dessous), alors cette distance verticale doit être ajoutée à la pression atmosphérique.

Le dernier facteur de notre équation simplifiée est la valeur des pertes par frottement dans la tuyauterie d’aspiration (Hf). Ce facteur est également appelé perte à l’aspiration. Hf représente les pertes de charge causées par les frictions et les autres obstructions du côté de l’aspiration de la pompe. Pour des installations simples, il ne peut s’agir que de pertes par frottement dans les tuyaux, mais si d’autres raccords sont présents, tels que des vannes, des coudes ou des filtres, toutes les pertes associées doivent être incluses.

Pour rendre la chose plus claire, voyons immédiatement un exemple concret. Dans l’illustration ci-dessous, une pompe fonctionne à l’eau froide au niveau de la mer. Lorsque l’eau est très froide, nous pouvons à nouveau négliger la pression de vapeur saturante et, pour des raisons de simplicité, nous pouvons dire que la hauteur dynamique est nulle.

Au niveau de la mer, nous savons que la pression atmosphérique (Ha) est de 33,9 pieds (10 m).  Si les pertes par friction du système (Hf) représentent 5 pieds (1,5 m) et que la différence d’élévation (Hs) est de 3 pieds (0,92 m), notre formule devient:

NPSHA = Ha +/- Hs – Hf

                        = 33.9 + 3 – 5

                        = 31.9 ft

Étant donné que la plupart des pompes centrifuges standards ont un NPSHR bien en dessous du NPSH disponible de 31,9 pieds, nous pouvons supposer que cette application fonctionne correctement.

C’est donc NPSHA en quelques lignes, et nous en avons fini avec ce blog. Dans le prochain blog, nous aborderons la pression de vapeur saturante, l’un des deux sujets que nous avons ignorés dans ce blog. À plus tard !

Jusqu’à la prochaine fois,

RJ

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