კავიტაცია არის საზიანო მდგომარეობა, რომელიც ხშირად ხდება ცენტრიდანული სატუმბი ერთეულებში. კავიტაციამ შეიძლება შეამციროს ტუმბოს ეფექტურობა, გამოიწვიოს ვიბრაცია და ხმაური და გამოიწვიოს ტუმბოს იმპულსის, ტუმბოს კორპუსის, ლილვის და სხვა შიდა ნაწილების სერიოზული დაზიანება. კავიტაცია ხდება მაშინ, როდესაც ტუმბოში სითხის წნევა ეცემა აორთქლების წნევის ქვემოთ, რაც იწვევს ორთქლის ბუშტების წარმოქმნას დაბალი წნევის არეში. ეს ორთქლის ბუშტები იშლება ან „იფეთქება“ ძალადობრივად, როდესაც ისინი შედიან მაღალი წნევის ზონაში. ამან შეიძლება გამოიწვიოს მექანიკური დაზიანება ტუმბოს შიგნით, შექმნას სუსტი წერტილები, რომლებიც მგრძნობიარეა ეროზიისა და კოროზიის მიმართ და დაარღვიოს ტუმბოს მუშაობა.

კავიტაციის შესამცირებლად სტრატეგიების გაგება და დანერგვა გადამწყვეტია ოპერაციული მთლიანობისა და მომსახურების ვადის შესანარჩუნებლად. გაყოფილი გარსაცმის ტუმბოები .

კავიტაციის სახეები ტუმბოებში

ტუმბოში კავიტაციის შესამცირებლად ან თავიდან ასაცილებლად, მნიშვნელოვანია გვესმოდეს, თუ რა სახის კავიტაცია შეიძლება მოხდეს. ეს ტიპები მოიცავს:

1.აორთქლების კავიტაცია. ასევე ცნობილია, როგორც "კლასიკური კავიტაცია" ან "წმინდა დადებითი შეწოვის თავი ხელმისაწვდომი (NPSHa) კავიტაცია", ეს არის კავიტაციის ყველაზე გავრცელებული ტიპი. გაყოფილი გარსაცმები ტუმბოები ზრდის სითხის სიჩქარეს, როდესაც ის გადის იმპულერის შეწოვის ხვრელში. სიჩქარის ზრდა უდრის სითხის წნევის შემცირებას. წნევის შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს სითხის ნაწილის ადუღება (აორთქლება) და წარმოქმნას ორთქლის ბუშტები, რომლებიც ძლიერად იშლება და წარმოქმნის მცირე დარტყმის ტალღებს, როდესაც ისინი მიაღწევენ მაღალი წნევის ზონას.

2. ტურბულენტური კავიტაცია. კომპონენტები, როგორიცაა იდაყვები, სარქველები, ფილტრები და ა.შ. მილსადენის სისტემაში შეიძლება არ იყოს შესაფერისი სატუმბი სითხის რაოდენობისა და ხასიათისთვის, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მორევები, ტურბულენტობა და წნევის განსხვავება მთელ სითხეში. როდესაც ეს ფენომენი ხდება ტუმბოს შესასვლელთან, მათ შეუძლიათ პირდაპირ გაანადგურონ ტუმბოს შიდა ნაწილი ან გამოიწვიოს სითხის აორთქლება.

3. დანის სინდრომის კავიტაცია. ასევე ცნობილია, როგორც "blade pass syndrome", ამ ტიპის კავიტაცია ხდება მაშინ, როდესაც იმპულსის დიამეტრი ძალიან დიდია ან ტუმბოს კორპუსის შიდა საფარი ძალიან სქელია/ტუმბოს კორპუსის შიდა დიამეტრი ძალიან მცირეა. რომელიმე ან ორივე ეს პირობა შეამცირებს ტუმბოს კორპუსის სივრცეს (დასუფთავებას) დასაშვებ დონემდე. ტუმბოს კორპუსის შიგნით კლირენსის შემცირება იწვევს სითხის ნაკადის სიჩქარის ზრდას, რაც იწვევს წნევის შემცირებას. წნევის შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს სითხის აორთქლება, რაც ქმნის კავიტაციის ბუშტებს.

4.შიდა რეცირკულაციის კავიტაცია. როდესაც ცენტრალური გაყოფილი ტუმბო ვერ ახერხებს სითხის გამონადენს საჭირო ნაკადის სიჩქარით, ეს იწვევს სითხის ნაწილის ან მთლიანად რეცირკულაციას იმპულს გარშემო. რეცირკულაციური სითხე გადის დაბალი და მაღალი წნევის ზონებში, რაც წარმოქმნის სითბოს, მაღალ სიჩქარეს და ქმნის აორთქლების ბუშტებს. შიდა რეცირკულაციის საერთო მიზეზი არის ტუმბოს გაშვება ტუმბოს გამომავალი სარქველი დახურული (ან დაბალი დინების სიჩქარით).

5. ჰაერის შემავსებელი კავიტაცია. ჰაერი შეიძლება შეიყვანოს ტუმბოში წარუმატებელი სარქვლის ან ფხვიერი ფიტინგის მეშვეობით. ტუმბოში შესვლის შემდეგ, ჰაერი მოძრაობს სითხესთან ერთად. სითხისა და ჰაერის მოძრაობამ შეიძლება წარმოქმნას ბუშტები, რომლებიც „აფეთქდებიან“ ტუმბოს იმპულსის გაზრდილი წნევის ზემოქმედებისას.

ფაქტორები, რომლებიც ხელს უწყობენ კავიტაციას - NPSH, NPSHa და NPSHr

NPSH არის ძირითადი ფაქტორი გაყოფილი გარსაცმის ტუმბოებში კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად. NPSH არის განსხვავება რეალურ შეწოვის წნევასა და სითხის ორთქლის წნევას შორის, რომელიც იზომება ტუმბოს შესასვლელთან. NPSH მნიშვნელობები უნდა იყოს მაღალი, რათა თავიდან აიცილოს სითხის აორთქლება ტუმბოში.

NPSHa არის რეალური NPSH ტუმბოს მუშაობის პირობებში. საჭირო წმინდა დადებითი შეწოვის თავი (NPSHr) არის მინიმალური NPSH, რომელიც მითითებულია ტუმბოს მწარმოებლის მიერ კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად. NPSHa არის ტუმბოს შეწოვის მილების, ინსტალაციისა და მუშაობის დეტალების ფუნქცია. NPSHr არის ტუმბოს დიზაინის ფუნქცია და მისი მნიშვნელობა განისაზღვრება ტუმბოს ტესტირებით. NPSHr წარმოადგენს ხელმისაწვდომ სათავეს ტესტის პირობებში და ჩვეულებრივ იზომება, როგორც ტუმბოს თავში 3%-იანი ვარდნა (ან პირველი ეტაპის იმპულსის თავი მრავალსაფეხურიანი ტუმბოებისთვის) კავიტაციის გამოსავლენად. NPSHa ყოველთვის უნდა იყოს NPSHr-ზე მეტი კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად.

კავიტაციის შემცირების სტრატეგიები - NPSHa-ს გაზრდა კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად

იმის უზრუნველყოფა, რომ NPSHa არის NPSHr-ზე მეტი, მნიშვნელოვანია კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად. ამის მიღწევა შესაძლებელია:

1. გაყოფილი გარსაცმის ტუმბოს სიმაღლის დაწევა შეწოვის რეზერვუართან/ბაზთან შედარებით. სითხის დონე შეწოვის რეზერვუარში/მაგზე შეიძლება გაიზარდოს ან ტუმბოს დამონტაჟება დაბლა. ეს გაზრდის NPSHa-ს ტუმბოს შესასვლელთან.

2. შეწოვის მილსადენის დიამეტრის გაზრდა. ეს შეამცირებს სითხის სიჩქარეს მუდმივი დინების სიჩქარით, რითაც შეამცირებს შეწოვის თავის დანაკარგებს მილსადენებსა და ფიტინგებში.

2.შეამცირეთ თავის დანაკარგები ფიტინგებში. შეამცირეთ სახსრების რაოდენობა ტუმბოს შეწოვის ხაზში. გამოიყენეთ ფიტინგები, როგორიცაა გრძელი რადიუსის იდაყვები, სრული ნახვრეტიანი სარქველები და შეკუმშული რედუქტორები, რათა შეამციროთ შეწოვის თავის დანაკარგები ფიტინგების გამო.

3. შეძლებისდაგვარად მოერიდეთ ტუმბოს შეწოვის ხაზზე ეკრანებისა და ფილტრების დაყენებას, რადგან ისინი ხშირად იწვევენ კავიტაციას ცენტრიდანულ ტუმბოებში. თუ ამის თავიდან აცილება შეუძლებელია, დარწმუნდით, რომ ტუმბოს შეწოვის ხაზის ეკრანები და ფილტრები რეგულარულად შემოწმდება და გაიწმინდება.

5. გააგრილეთ ამოტუმბული სითხე მისი ორთქლის წნევის შესამცირებლად.

გაიგეთ NPSH ზღვარი კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად

NPSH ზღვარი არის განსხვავება NPSHa-სა და NPSHr-ს შორის. უფრო დიდი NPSH ზღვარი ამცირებს კავიტაციის რისკს, რადგან ის უზრუნველყოფს უსაფრთხოების ფაქტორს, რათა თავიდან აიცილოს NPSHa ნორმალურ საოპერაციო დონეებზე დაბლა მერყევი სამუშაო პირობების გამო. ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ NPSH ზღვარზე, მოიცავს სითხის მახასიათებლებს, ტუმბოს სიჩქარეს და შეწოვის პირობებს.

ტუმბოს მინიმალური ნაკადის შენარჩუნება

იმის უზრუნველყოფა, რომ ცენტრიდანული ტუმბო მუშაობს მითითებულ მინიმალურ ნაკადზე მაღლა, გადამწყვეტია კავიტაციის შესამცირებლად. გაყოფილი ტუმბოს ფუნქციონირება მისი ოპტიმალური ნაკადის დიაპაზონის ქვემოთ (დაშვებული სამუშაო ფართობი) ზრდის დაბალი წნევის არეალის შექმნის ალბათობას, რომელსაც შეუძლია გამოიწვიოს კავიტაცია.

იმპულსების დიზაინის მოსაზრებები კავიტაციის შესამცირებლად

იმპულსების დიზაინი მნიშვნელოვან როლს ასრულებს იმაში, არის თუ არა ცენტრიდანული ტუმბო მიდრეკილი კავიტაციისკენ. უფრო დიდი იმპულსები ნაკლები პირებით, როგორც წესი, უზრუნველყოფენ სითხის ნაკლებ აჩქარებას, რაც ამცირებს კავიტაციის რისკს. გარდა ამისა, უფრო დიდი შესასვლელი დიამეტრის ან შეკუმშული პირების მქონე იმპულერები ხელს უწყობენ სითხის ნაკადის უფრო შეუფერხებლად მართვას, რაც ამცირებს ტურბულენტობას და ბუშტების წარმოქმნას. მასალების გამოყენებამ, რომლებიც ეწინააღმდეგება კავიტაციის დაზიანებას, შეიძლება გაზარდოს იმპულსისა და ტუმბოს სიცოცხლე.

კავიტაციის საწინააღმდეგო მოწყობილობების გამოყენება

კავიტაციის საწინააღმდეგო მოწყობილობები, როგორიცაა ნაკადის კონდიცირების აქსესუარები ან კავიტაციის ჩახშობის ლაინერები, ეფექტურია კავიტაციის შესამცირებლად. ეს მოწყობილობები მუშაობენ იმპულსების ირგვლივ სითხის დინამიკის კონტროლით, რაც უზრუნველყოფს უფრო სტაბილურ ნაკადს და ამცირებს ტურბულენტობას და დაბალი წნევის უბნებს, რომლებიც იწვევს კავიტაციას.

ტუმბოს სათანადო ზომის მნიშვნელობა კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად

ტუმბოს სწორი ტიპის შერჩევა და კონკრეტული აპლიკაციისთვის სწორი ზომის დაზუსტება გადამწყვეტია კავიტაციის თავიდან ასაცილებლად. დიდი ზომის ტუმბოს შეიძლება არ იმუშაოს ისე ეფექტურად დაბალ ნაკადებზე, რაც გამოიწვევს კავიტაციის გაზრდის რისკს, ხოლო მცირე ზომის ტუმბოს შეიძლება მეტი მუშაობა მოუწიოს ნაკადის მოთხოვნების დასაკმაყოფილებლად, რაც ასევე ზრდის კავიტაციის ალბათობას. ტუმბოს სწორად შერჩევა გულისხმობს მაქსიმალური, ნორმალური და მინიმალური ნაკადის მოთხოვნების, სითხის მახასიათებლებისა და სისტემის განლაგების დეტალურ ანალიზს, რათა უზრუნველყოს ტუმბოს მუშაობა მითითებულ სამუშაო დიაპაზონში. ზუსტი ზომა ხელს უშლის კავიტაციას და ზრდის ტუმბოს ეფექტურობასა და საიმედოობას მისი სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში.