NPSH คืออะไร? ทำไมจึงสำคัญที่สุดในการออกแบบระบบปั๊มน้ำ

NPSH หรือ Net Positive Suction Head คือค่าพลังงานหรือแรงดันที่จำเป็นต่อการทำงานของปั๊มน้ำทางด้านท่อดูด เพื่อป้องกันไม่ให้ของเหลวเปลี่ยนสถานะกลายเป็นไอ ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของการเกิดคาวิเตชั่น (Cavitation) การทำความเข้าใจและคำนวณค่า NPSH ได้อย่างถูกต้อง ถือเป็นหัวใจสำคัญที่สุดในการออกแบบระบบปั๊มน้ำให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและทนทาน

โดยทั่วไป ค่า NPSH จะถูกแบ่งออกเป็น 2 ค่าที่ต้องนำมาพิจารณาคู่กันเสมอ คือ NPSHa และ NPSHr

กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่าง NPSHa และ NPSHr

1. NPSHa (Net Positive Suction Head Available)

คือ "แรงดันทางด้านดูดที่มีอยู่จริง" ณ จุดติดตั้งปั๊มน้ำ เป็นค่าที่สะท้อนคุณสมบัติของ "ระบบท่อ" ที่เราออกแบบและติดตั้งขึ้นมาทั้งหมด ค่า NPSHa สามารถเปลี่ยนแปลงได้และขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง เช่น:

ความสูงของระดับน้ำ: ระดับน้ำที่สูงกว่าตำแหน่งปั๊มจะช่วยเพิ่มค่า NPSHa
แรงดันบรรยากาศ: การติดตั้งในพื้นที่สูงจากระดับน้ำทะเลมากๆ จะมีแรงดันบรรยากาศต่ำ ส่งผลให้ NPSHa ลดลง
อุณหภูมิของเหลว: ของเหลวที่ร้อนขึ้นจะยิ่งต้องการแรงดันเพื่อป้องกันการกลายเป็นไอมากขึ้น (NPSHa ลดลง)
แรงเสียดทานในท่อดูด: ท่อดูดที่ยาว, เล็ก, หรือมีข้อต่องอเยอะ จะสร้างแรงต้านและทำให้ NPSHa ลดลง

2. NPSHr (Net Positive Suction Head Required)

คือ "แรงดันทางด้านดูดขั้นต่ำที่ปั๊มต้องการ" เพื่อให้สามารถทำงานได้โดยไม่เกิดคาวิเตชั่น เป็นค่าคงที่ซึ่งเป็นคุณสมบัติเฉพาะตัวของ "ปั๊มน้ำ" แต่ละรุ่น ถูกกำหนดมาจากการออกแบบของผู้ผลิต และไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ค่า NPSHr นี้สามารถดูได้จากกราฟ Performance Curve ของปั๊มรุ่นนั้นๆ