حاسبة NPSH — ارتفاع السحب الصافي الإيجابي

احسب NPSHa المتاح وقارنه بـ NPSHr لمنع التكهف. أدخل الضغط الجوي ودرجة الحرارة وبيانات التركيب للحصول على تقييم فوري لهامش الأمان.

معطيات الحساب

الكثافة عند 35°C: 994 kg/m³
°C
صيف الخليج: 35-45°C
m
اختر مدينة من الأزرار أدناه
m
موجب = المضخة أعلى من سطح السائل، سالب = سحب مغمور
m
خسائر الاحتكاك والموضعية لخط السحب
m
من كتالوج الشركة المصنعة
إعداد سريع — المنطقة العربية (صيف)

النتائج

NPSHa (المتاح)5.32 m
NPSHr (المطلوب)3.00 m
هامش الأمان2.32 m
الحالة كافٍ مبدئياً — راجع متطلبات المشروع
أقصى ارتفاع تركيب مسموح4.82 m

بيانات وسيطة

الضغط الجوي (Patm)101.33 kPa
ضغط البخار (Pv)5.610 kPa
كثافة السائل (ρ)994 kg/m³
اللزوجة (μ)0.000718 Pa·s
المعادلة المستخدمة
NPSHa = (Patm - Pv)/(ρg) - Hs - Hf
شرط الأمان: NPSHa ≥ NPSHr + 0.5m
ملاحظة: هذا تقييم أولي لهامش NPSH، وليس بديلاً عن كتالوج المصنع أو معيار الاختبار المعتمد في المشروع.

ما هو NPSH وما أهميته؟

NPSH (Net Positive Suction Head) أو ارتفاع السحب الصافي الإيجابي هو مفهوم أساسي في هندسة المضخات. يُحدد ما إذا كانت المضخة ستعمل بشكل طبيعي أم ستعاني من التكهف (Cavitation) — وهو تشكل فقاعات بخارية داخل المضخة تسبب ضوضاء وتآكل وانخفاض في الأداء وقد تدمر المروحة.

NPSHa مقابل NPSHr

  • NPSHa (المتاح): يعتمد على تصميم النظام — الارتفاع، الضغط الجوي، درجة الحرارة، وخسائر أنبوب السحب. أنت تتحكم فيه.
  • NPSHr (المطلوب): يعتمد على تصميم المضخة نفسها — يُعطى من المصنّع في كتالوج المضخة. لا يمكنك تغييره.

القاعدة الذهبية: NPSHa ≥ NPSHr + 0.5 m (هامش أمان).

معادلة NPSHa

NPSHa = (P_atm - P_v) / (ρ × g) + H_s - H_f_suction

  • P_atm: الضغط الجوي (kPa) — يتناقص مع الارتفاع عن سطح البحر. عند سطح البحر = 101.325 kPa، عند 1000 م = ~89.9 kPa، عند 2000 م = ~79.5 kPa
  • P_v: ضغط بخار السائل عند درجة حرارة التشغيل. الماء عند 20°C → 2.34 kPa، عند 60°C → 19.9 kPa. اطلع على جدول خصائص السوائل
  • ρ: كثافة السائل (kg/m³)
  • H_s: ارتفاع سطح السائل فوق (+) أو تحت (-) مستوى المضخة
  • H_f_suction: خسائر الاحتكاك في أنبوب السحب

حساب أقصى ارتفاع تركيب

من إعادة ترتيب معادلة NPSHa:

H_s_max = (P_atm - P_v) / (ρg) - NPSHr - H_f_suction - 0.5

مثال: مضخة IS80-65-160 (NPSHr = 3.2 m) عند سطح البحر، 20°C:

H_s_max = (101.325 - 2.34) / (9.81) - 3.2 - 0.5 - 0.5 = 5.89 m

أي يمكن تركيب المضخة حتى ~5.9 م فوق سطح الماء. لحساب ارتفاع التركيب المناسب لمضخة محددة، استخدم حاسبة ارتفاع التركيب.

كيف تتجنب التكهف — 5 طرق عملية

  1. خفض ارتفاع المضخة — كل متر أقل يزيد NPSHa بمتر واحد
  2. تكبير أنبوب السحب — يقلل سرعة التدفق وبالتالي خسائر الاحتكاك H_f
  3. تقصير أنبوب السحب — أقصر = خسائر أقل
  4. تبريد السائل — كل 10°C انخفاض يقلل ضغط البخار بشكل كبير
  5. اختيار مضخة بـ NPSHr أقل — مضخات سرعة منخفضة لها NPSHr أقل

طريقة الاستخدام

  1. أدخل الضغط الجوي

    حدد الضغط الجوي في موقع التركيب. عند سطح البحر = 101.325 kPa. يمكن ضبطه حسب الارتفاع.

  2. حدد درجة حرارة السائل

    أدخل درجة حرارة السائل بالمئوية. تؤثر الحرارة على ضغط البخار والكثافة.

  3. أدخل بيانات التركيب

    حدد ارتفاع سطح السائل بالنسبة للمضخة وخسائر الاحتكاك في أنبوب السحب.

  4. أدخل NPSHr من كتالوج المضخة

    أدخل قيمة NPSHr المطلوبة من بيانات المصنع لتقييم هامش الأمان.

  5. اقرأ النتيجة

    الحاسبة تعرض NPSHa المتاح وتقارنه بـ NPSHr لتحديد ما إذا كان هناك خطر تكهف.

الأسئلة الشائعة

ما هو هامش الأمان المناسب لـ NPSH؟

الحد الأدنى 0.5 م. للتطبيقات الحرجة (مضخات مياه الشرب أو المضخات التي تعمل 24/7) يُفضل هامش 1.0 م أو أكثر. معيار ANSI/HI 9.6.1 يوصي بـ NPSHa ≥ 1.3 × NPSHr.

كيف يؤثر الارتفاع عن سطح البحر على NPSH؟

كل 1000 م ارتفاع يقلل الضغط الجوي بحوالي 11.5 kPa، أي ينخفض NPSHa بحوالي 1.17 م. في المناطق الجبلية (مثل الطائف 1700 م أو صنعاء 2250 م) يجب حساب NPSH بعناية خاصة.

حاسبات ذات صلة

ارتفاع التركيب الضاغط الكلي قدرة المضخة