Кавітацыя - гэта шкоднае стан, якое часта ўзнікае ў цэнтрабежных помпавых агрэгатах. Кавітацыя можа знізіць эфектыўнасць помпы, выклікаць вібрацыю і шум і прывесці да сур'ёзных пашкоджанняў крыльчаткі помпы, корпуса помпы, вала і іншых унутраных частак. Кавітацыя ўзнікае, калі ціск вадкасці ў помпе падае ніжэй ціску параўтварэння, у выніку чаго ў вобласці нізкага ціску ўтвараюцца бурбалкі пары. Гэтыя паравыя бурбалкі згортваюцца або моцна "выбухаюць", калі трапляюць у зону высокага ціску. Гэта можа выклікаць механічныя пашкоджанні ўнутры помпы, стварыць слабыя месцы, успрымальныя да эрозіі і карозіі, і пагоршыць працу помпы.

Разуменне і рэалізацыя стратэгій па змякчэнні кавітацыі мае вырашальнае значэнне для падтрымання працаздольнасці і тэрміну службы помпы з раз'ёмным корпусам .

Віды кавітацыі ў помпах

Каб паменшыць або прадухіліць кавітацыю ў помпе, важна разумець розныя тыпы кавітацыі, якія могуць узнікаць. Гэтыя тыпы ўключаюць:

1. Кавітацыя выпарэння. Таксама вядомы як «класічная кавітацыя» або «кавітацыя з чыстай станоўчай вышынёй усмоктвання (NPSHa), гэта найбольш распаўсюджаны тып кавітацыі. Спліт кажух помпы павялічваюць хуткасць вадкасці, калі яна праходзіць праз всасывать адтуліну працоўнага кола. Павелічэнне хуткасці эквівалентна зніжэнню ціску вадкасці. Зніжэнне ціску можа прывесці да таго, што частка вадкасці закіпіць (выпарыць) і ўтворыць паравыя бурбалкі, якія, дасягнуўшы зоны высокага ціску, будуць моцна згортвацца і ствараць малюсенькія ўдарныя хвалі.

2. Турбулентная кавітацыя. Такія кампаненты, як калена, клапаны, фільтры і г.д. у сістэме трубаправодаў могуць не адпавядаць колькасці або характару вадкасці, якая перапампоўваецца, што можа выклікаць віхуры, турбулентнасць і перапады ціску ва ўсёй вадкасці. Калі гэтыя з'явы адбываюцца на ўваходзе ў помпу, яны могуць непасрэдна раз'ядаць унутраную частку помпы або выклікаць выпарэнне вадкасці.

3. Сіндром кавітацыі. Таксама вядомы як "сіндром праходжання ляза", гэты тып кавітацыі ўзнікае, калі дыяметр крыльчаткі занадта вялікі або ўнутранае пакрыццё корпуса помпы занадта тоўстае/унутраны дыяметр корпуса помпы занадта малы. Любое або абодва гэтыя ўмовы прывядуць да памяншэння прасторы (зазору) унутры корпуса помпы ніжэй за прымальны ўзровень. Памяншэнне зазору ўнутры корпуса помпы прыводзіць да павелічэння хуткасці патоку вадкасці, што прыводзіць да зніжэння ціску. Зніжэнне ціску можа выклікаць выпарэнне вадкасці, ствараючы кавітацыйныя бурбалкі.

4.Унутраная кавітацыя рэцыркуляцыі. Калі помпа з цэнтральным падзелам не можа выпускаць вадкасць з неабходнай хуткасцю патоку, гэта прыводзіць да таго, што частка або ўся вадкасць цыркулюе вакол працоўнага кола. Вадкасць, якая цыркулюе, праходзіць праз вобласці нізкага і высокага ціску, што стварае цяпло, высокую хуткасць і ўтварае бурбалкі выпарэння. Распаўсюджанай прычынай унутранай рэцыркуляцыі з'яўляецца праца помпы з закрытым выпускным клапанам помпы (або з нізкім расходам).

5. Кавітацыя паветраўцягвання. Паветра можа паступаць у помпа праз няспраўны клапан або няшчыльную ўстаноўку. Патрапіўшы ўнутр помпы, паветра рухаецца разам з вадкасцю. Рух вадкасці і паветра можа ўтвараць бурбалкі, якія «выбухаюць» пад уздзеяннем павышанага ціску крыльчаткі помпы.

Фактары, якія спрыяюць кавітацыі - NPSH, NPSHa і NPSHr

NPSH з'яўляецца ключавым фактарам прадухілення кавітацыі ў помпах з раз'ёмным корпусам. NPSH - гэта розніца паміж фактычным ціскам ўсмоктвання і ціскам пары вадкасці, вымераным на ўваходзе ў помпа. Значэнні NPSH павінны быць высокімі, каб прадухіліць выпарэнне вадкасці ўнутры помпы.

NPSHa - фактычны NPSH ва ўмовах працы помпы. Неабходная чыстая станоўчая вышыня ўсмоктвання (NPSHr) - гэта мінімальны NPSH, указаны вытворцам помпы, каб пазбегнуць кавітацыі. NPSHa - гэта функцыя ўсмоктвальнага трубаправода, мантажу і эксплуатацыі помпы. NPSHr з'яўляецца функцыяй канструкцыі помпы, і яго значэнне вызначаецца пры выпрабаванні помпы. NPSHr уяўляе сабой даступны напор ва ўмовах выпрабаванняў і звычайна вымяраецца як падзенне напору помпы на 3% (або галоўкі крыльчаткі першай ступені для шматступеністых помпаў) для выяўлення кавітацыі. NPSHa заўсёды павінна быць больш, чым NPSHr, каб пазбегнуць кавітацыі.

Стратэгіі памяншэння кавітацыі - Павялічце NPSHa, каб прадухіліць кавітацыю

Перакананне таго, што NPSHa перавышае NPSHr, вельмі важна для прадухілення кавітацыі. Гэта можа быць дасягнута шляхам:

1. Зніжэнне вышыні помпы з раз'ёмным корпусам адносна ўсмоктваючага рэзервуара/адстойніка. Узровень вадкасці ва ўсмоктвальным рэзервуары/адстойніку можна павялічыць або помпа можа быць усталяваны ніжэй. Гэта павялічыць NPSHa на ўваходзе ў помпа.

2. Павялічце дыяметр ўсмоктвальнага трубаправода. Гэта паменшыць хуткасць вадкасці пры пастаяннай хуткасці патоку, тым самым памяншаючы страты напору ўсмоктвання ў трубаправодах і фітынгах.

2.Паменшыце страты напору ў арматуры. Паменшыце колькасць злучэнняў на ўсмоктвальнай лініі помпы. Выкарыстоўвайце такія фітынгі, як калені з доўгім радыусам, поўнапраходныя клапаны і канічныя рэдуктары, каб паменшыць страты напору ўсмоктвання з-за фітынгаў.

3. Па магчымасці пазбягайце ўстаноўкі сетак і фільтраў на ўсмоктвальнай лініі помпы, бо яны часта выклікаюць кавітацыю ў цэнтрабежных помпах. Калі гэтага пазбегнуць немагчыма, пераканайцеся, што сеткі і фільтры на ўсмоктвальнай лініі помпы рэгулярна правяраюцца і чысцяцца.

5. Астудзіце перапампоўваную вадкасць, каб паменшыць ціск яе пары.

Зразумейце маржу NPSH для прадухілення кавітацыі

Маржа NPSH - гэта розніца паміж NPSHa і NPSHr. Большы запас NPSH зніжае рызыку кавітацыі, таму што ён забяспечвае каэфіцыент бяспекі для прадухілення падзення NPSHa ніжэй за звычайны працоўны ўзровень з-за ваганняў умоў працы. Фактары, якія ўплываюць на запас NPSH, ўключаюць характарыстыкі вадкасці, хуткасць помпы і ўмовы ўсмоктвання.

Падтрыманне мінімальнага патоку помпы

Забеспячэнне таго, што цэнтрабежны помпа працуе вышэй зададзенага мінімальнага патоку мае вырашальнае значэнне для памяншэння кавітацыі. Эксплуатацыя помпы з падзеленым корпусам ніжэй за аптымальны дыяпазон расходу (дапушчальная рабочая вобласць) павялічвае верагоднасць стварэння вобласці нізкага ціску, якая можа выклікаць кавітацыю.

Меркаванні канструкцыі працоўнага кола для памяншэння кавітацыі

Канструкцыя крыльчаткі гуляе важную ролю ў тым, ці схільны цэнтрабежны помпа да кавітацыі. Большыя працоўныя колы з меншай колькасцю лопасцяў, як правіла, забяспечваюць меншае паскарэнне вадкасці, што зніжае рызыку кавітацыі. Акрамя таго, крыльчаткі з вялікім уваходным дыяметрам або канічнымі лопасцямі дапамагаюць больш плаўна кіраваць патокам вадкасці, зводзячы да мінімуму турбулентнасць і адукацыю бурбалак. Выкарыстанне матэрыялаў, якія супрацьстаяць кавітацыйнаму пашкоджанню, можа падоўжыць тэрмін службы крыльчаткі і помпы.

Выкарыстанне антыкавітацыйных прылад

Антыкавітацыйныя прылады, такія як аксэсуары для кандыцыянавання патоку або ўкладышы для падаўлення кавітацыі, эфектыўныя для змякчэння кавітацыі. Гэтыя прылады працуюць, кіруючы дынамікай вадкасці вакол крыльчаткі, забяспечваючы больш стабільны паток і памяншаючы турбулентнасць і зоны нізкага ціску, якія выклікаюць кавітацыю.

Важнасць правільнага выбару памеру помпы для прадухілення кавітацыі

Выбар правільнага тыпу помпы і ўказанне правільнага памеру для канкрэтнага прымянення мае вырашальнае значэнне для прадухілення кавітацыі. Вялікі помпа можа працаваць не так эфектыўна пры меншых патоках, што прывядзе да павелічэння рызыкі кавітацыі, у той час як малогабарытны помпа можа працаваць больш, каб задаволіць патрабаванні да патоку, што таксама павялічвае верагоднасць кавітацыі. Правільны выбар помпы прадугледжвае дэталёвы аналіз патрабаванняў да максімальнага, нармальнага і мінімальнага патоку, характарыстык вадкасці і кампаноўкі сістэмы, каб пераканацца, што помпа працуе ў вызначаным працоўным дыяпазоне. Дакладны памер прадухіляе кавітацыю і павышае эфектыўнасць і надзейнасць помпы на працягу ўсяго яе жыццёвага цыклу.