Kavitasie is 'n nadelige toestand wat dikwels in sentrifugale pompeenhede voorkom. Kavitasie kan pompdoeltreffendheid verminder, vibrasie en geraas veroorsaak, en lei tot ernstige skade aan die pomp se stuwer, pomphuis, as en ander interne dele. Kavitasie vind plaas wanneer die druk van die vloeistof in die pomp onder die verdampingsdruk daal, wat veroorsaak dat dampborrels in die laedrukarea vorm. Hierdie dampborrels stort ineen of "implodeer" hewig wanneer hulle die hoëdrukgebied binnegaan. Dit kan meganiese skade aan die binnekant van die pomp veroorsaak, swak punte skep wat vatbaar is vir erosie en korrosie, en pompprestasie benadeel.

Begrip en implementering van strategieë om kavitasie te versag is van kritieke belang om die operasionele integriteit en dienslewe van die gesplete omhulselpompe .

Tipes kavitasie in pompe

Om kavitasie in 'n pomp te verminder of te voorkom, is dit belangrik om die verskillende tipes kavitasie wat kan voorkom te verstaan. Hierdie tipes sluit in:

1.Verdamping kavitasie. Ook bekend as "klassieke kavitasie" of "netto positiewe suigkop beskikbaar (NPSHa) kavitasie," dit is die mees algemene tipe kavitasie. Gesplete omhulsel pompe verhoog die snelheid van die vloeistof as dit deur die waaier-suiggat beweeg. Die toename in snelheid is gelykstaande aan 'n afname in vloeistofdruk. Die drukvermindering kan veroorsaak dat van die vloeistof kook (verdamp) en dampborrels vorm, wat heftig sal ineenstort en klein skokgolwe sal produseer wanneer hulle die hoëdrukgebied bereik.

2. Turbulente kavitasie. Komponente soos elmboë, kleppe, filters, ens. in die pypstelsel is moontlik nie geskik vir die hoeveelheid of aard van die gepompte vloeistof nie, wat werwels, turbulensie en drukverskille deur die vloeistof kan veroorsaak. Wanneer hierdie verskynsels by die inlaat van die pomp voorkom, kan dit die binnekant van die pomp direk erodeer of die vloeistof laat verdamp.

3. Blade sindroom kavitasie. Ook bekend as "lemdeurlaatsindroom", kom hierdie tipe kavitasie voor wanneer die waaierdeursnee te groot is of die interne laag van die pomphuis te dik is/die pomphuis se binnedeursnee te klein is. Een of albei van hierdie toestande sal die spasie (vryhoogte) binne die pomphuis verminder tot onder aanvaarbare vlakke. Die vermindering in speling binne die pomphuis veroorsaak dat die vloeistofvloeitempo toeneem, wat 'n afname in druk tot gevolg het. Die drukvermindering kan veroorsaak dat die vloeistof verdamp, wat kavitasieborrels skep.

4.Interne hersirkulasie kavitasie. Wanneer 'n middel-gesplete pomp nie in staat is om vloeistof teen die vereiste vloeitempo af te voer nie, veroorsaak dit dat sommige of al die vloeistof om die stuwer hersirkuleer. Hersirkulerende vloeistof gaan deur lae- en hoëdrukgebiede, wat hitte, hoë snelheid genereer en verdampingsborrels vorm. 'n Algemene oorsaak van interne hersirkulasie is om die pomp te laat loop met die pompuitlaatklep toe (of teen 'n lae vloeitempo).

5. Lug meevoer kavitasie. Lug kan in die pomp getrek word deur 'n mislukte klep of los passtuk. Sodra dit binne die pomp is, beweeg die lug saam met die vloeistof. Die beweging van die vloeistof en lug kan borrels vorm wat "ontplof" wanneer dit aan die verhoogde druk van die pompwaaier blootgestel word.

Faktore wat bydra tot kavitasie - NPSH, NPSHa en NPSHr

NPSH is 'n sleutelfaktor in die voorkoming van kavitasie in gesplete omhulselpompe. NPSH is die verskil tussen die werklike suigdruk en die dampdruk van die vloeistof, gemeet by die pompinlaat. NPSH-waardes moet hoog wees om te verhoed dat die vloeistof binne die pomp verdamp.

NPSHa is die werklike NPSH onder die pomp se bedryfstoestande. Netto positiewe suigkop benodig (NPSHr) is die minimum NPSH wat deur die pompvervaardiger gespesifiseer word om kavitasie te vermy. NPSHa is 'n funksie van die suigpype, installasie en bedryfsbesonderhede van die pomp. NPSHr is 'n funksie van pompontwerp en die waarde daarvan word bepaal deur pomptoetsing. NPSHr verteenwoordig die beskikbare opvoerhoogte onder toetstoestande en word tipies gemeet as 'n 3% daling in pompkop (of eerste stadium stuwerkop vir meerstappompe) om kavitasie op te spoor. NPSHa moet altyd groter as NPSHr wees om kavitasie te vermy.

Strategieë om kavitasie te verminder - Verhoog NPSHa om kavitasie te voorkom

Om te verseker dat NPSHa groter as NPSHr is, is van kritieke belang om kavitasie te vermy. Dit kan bereik word deur:

1. Verlaag die hoogte van die gesplete omhulselpomp relatief tot die suigreservoir/opbak. Die vlak van vloeistof in die suigreservoir/bak kan verhoog word of die pomp kan laer gemonteer word. Dit sal NPSHa by die pompinlaat verhoog.

2. Vergroot die deursnee van die suigpyp. Dit sal die snelheid van die vloeistof teen 'n konstante vloeitempo verminder, waardeur suigkopverliese in pype en toebehore verminder word.

2.Verminder kopverliese in toebehore. Verminder die aantal gewrigte in die pompsuiglyn. Gebruik toebehore soos langradius-elmboë, volboorkleppe en tapse verkleiners om suigkopverliese as gevolg van toebehore te help verminder.

3.Vermy die installering van skerms en filters op die pompsuiglyn waar moontlik, aangesien dit dikwels kavitasie in sentrifugale pompe veroorsaak. As dit nie vermy kan word nie, maak seker dat skerms en filters op die pompsuiglyn gereeld nagegaan en skoongemaak word.

5. Verkoel die gepompte vloeistof om sy dampdruk te verminder.

Verstaan ​​NPSH-marge om kavitasie te voorkom

NPSH-marge is die verskil tussen NPSHa en NPSHr. ’n Groter NPSH-marge verminder die risiko van kavitasie omdat dit ’n veiligheidsfaktor verskaf om te verhoed dat NPSHa onder normale bedryfsvlakke daal as gevolg van wisselende bedryfstoestande. Faktore wat NPSH-marge beïnvloed, sluit in vloeistofkenmerke, pompspoed en suigtoestande.

Die handhawing van die minimum pompvloei

Om te verseker dat 'n sentrifugale pomp bo die gespesifiseerde minimum vloei werk, is van kritieke belang om kavitasie te verminder. Deur 'n gesplete pomp onder sy optimale vloeibereik (toelaatbare bedryfsarea) te bedryf, verhoog die waarskynlikheid dat 'n laedrukarea geskep word wat kavitasie kan veroorsaak.

Impellerontwerpoorwegings om kavitasie te verminder

Die ontwerp van die stuwer speel 'n belangrike rol in die vraag of 'n sentrifugale pomp geneig is tot kavitasie. Groter waaiers met minder lemme is geneig om minder vloeistofversnelling te verskaf, wat die risiko van kavitasie verminder. Boonop help waaiers met groter inlaatdiameters of tapse lemme om die vloei van vloeistof gladder te bestuur, wat turbulensie en borrelvorming tot die minimum beperk. Die gebruik van materiale wat kavitasieskade weerstaan, kan die lewe van die stuwer en pomp verleng.

Gebruik anti-kavitasie toestelle

Anti-kavitasie toestelle, soos vloei kondisionering toebehore of kavitasie onderdrukking voerings, is effektief om kavitasie te versag. Hierdie toestelle werk deur die vloeistofdinamika rondom die waaier te beheer, wat 'n bestendiger vloei verskaf en die turbulensie en laedrukareas wat kavitasie veroorsaak, verminder.

Die belangrikheid van behoorlike pompgrootte om kavitasie te voorkom

Om die regte pomptipe te kies en die korrekte grootte vir 'n spesifieke toepassing te spesifiseer, is van kritieke belang om kavitasie te voorkom. 'n Oormaat pomp werk dalk nie so doeltreffend teen laer vloei nie, wat 'n verhoogde risiko van kavitasie tot gevolg het, terwyl 'n ondermaat pomp dalk harder moet werk om aan vloeivereistes te voldoen, wat ook die waarskynlikheid van kavitasie verhoog. Behoorlike pompkeuse behels 'n gedetailleerde ontleding van maksimum, normale en minimum vloeivereistes, vloeistofkenmerke en stelseluitleg om te verseker dat die pomp binne die gespesifiseerde bedryfsbestek werk. Akkurate grootte voorkom kavitasie en verhoog die doeltreffendheid en betroubaarheid van die pomp regdeur sy lewensiklus.