Кавитация - орталықтан тепкіш сорғы қондырғыларында жиі кездесетін зиянды жағдай. Кавитация сорғының тиімділігін төмендетіп, діріл мен шуды тудыруы және сорғының жұмыс дөңгелегінің, сорғы корпусының, білігінің және басқа ішкі бөліктерінің елеулі зақымдалуына әкелуі мүмкін. Кавитация сорғыдағы сұйықтықтың қысымы булану қысымынан төмен түсіп, төмен қысымды аймақта бу көпіршіктері пайда болған кезде пайда болады. Бұл бу көпіршіктері жоғары қысымды аймаққа кірген кезде қатты құлап кетеді немесе «жарылады». Бұл сорғының ішінде механикалық зақым келтіруі, эрозияға және коррозияға бейім әлсіз жерлерді тудыруы және сорғының жұмысын нашарлатуы мүмкін.

Кавитацияны жеңілдету стратегияларын түсіну және іске асыру құрылғының операциялық тұтастығы мен қызмет ету мерзімін сақтау үшін өте маңызды. бөлінген корпусты сорғылар .

Сорғылардағы кавитация түрлері

Сорғыдағы кавитацияны азайту немесе болдырмау үшін пайда болуы мүмкін кавитацияның әртүрлі түрлерін түсіну маңызды. Бұл түрлерге мыналар жатады:

1. Булану кавитациясы. «Классикалық кавитация» немесе «таза оң сору басы бар (NPSHa) кавитациясы» деп те аталады, бұл кавитацияның ең көп таралған түрі. Бөлінген корпус сорғылар жұмыс дөңгелегінің сору тесігі арқылы өтетін сұйықтықтың жылдамдығын арттырады. Жылдамдықтың артуы сұйықтық қысымының төмендеуіне тең. Қысымның төмендеуі сұйықтықтың бір бөлігінің қайнауына (булануына) және бу көпіршіктерінің пайда болуына себеп болуы мүмкін, олар қатты құлап, жоғары қысым аймағына жеткенде кішкентай соққы толқындарын тудырады.

2. Турбулентті кавитация. Құбыр жүйесіндегі шынтақтар, клапандар, сүзгілер және т.б. сияқты құрамдас бөліктер айдалатын сұйықтықтың мөлшеріне немесе сипатына сәйкес келмеуі мүмкін, бұл бүкіл сұйықтықта құйындылар, турбуленттілік және қысым айырмашылықтарын тудыруы мүмкін. Бұл құбылыстар сорғының кірісінде пайда болғанда, олар сорғының ішкі бөлігін тікелей эрозияға ұшыратуы немесе сұйықтықтың булануын тудыруы мүмкін.

3. Пышақ синдромы кавитация. Сондай-ақ, «пышақ өту синдромы» деп аталатын кавитацияның бұл түрі жұмыс дөңгелегі диаметрі тым үлкен болғанда немесе сорғы корпусының ішкі жабыны тым қалың болғанда/сорғы корпусының ішкі диаметрі тым кішкентай болғанда пайда болады. Осы жағдайлардың кез келгені немесе екеуі де сорғы корпусының ішіндегі кеңістікті (бос орынды) рұқсат етілген деңгейден төмен түсіреді. Сорғы корпусындағы саңылаулардың азаюы сұйықтық ағынының жылдамдығын арттырады, нәтижесінде қысым төмендейді. Қысымның төмендеуі сұйықтықтың буланып, кавитация көпіршіктерін тудыруы мүмкін.

4. Ішкі рециркуляциялық кавитация. Орталықтан бөлінген сорғы сұйықтықты қажетті ағын жылдамдығымен шығара алмаса, ол сұйықтықтың бір бөлігін немесе барлығын жұмыс дөңгелегінің айналасында қайта айналдырады. Айналымдағы сұйықтық төмен және жоғары қысымды аймақтар арқылы өтеді, бұл жылуды, жоғары жылдамдықты тудырады және булану көпіршіктерін қалыптастырады. Ішкі рециркуляцияның жалпы себебі сорғыны сорғы шығыс клапаны жабық күйде (немесе төмен ағынмен) іске қосу болып табылады.

5. Ауа кіретін кавитация. Ауа сорғыға істен шыққан клапан немесе бос фитинг арқылы тартылуы мүмкін. Сорғы ішіне кіргеннен кейін ауа сұйықтықпен бірге қозғалады. Сұйықтық пен ауаның қозғалысы сорғы дөңгелегінің жоғары қысымына ұшыраған кезде «жарылып кететін» көпіршіктерді қалыптастыруы мүмкін.

Кавитацияға ықпал ететін факторлар - NPSH, NPSHa және NPSHr

NPSH - бөлінген корпусты сорғылардағы кавитацияны болдырмаудың негізгі факторы. NPSH - сорғы кірісінде өлшенетін нақты сору қысымы мен сұйықтықтың бу қысымы арасындағы айырмашылық. Сұйықтықтың сорғы ішінде булануын болдырмау үшін NPSH мәндері жоғары болуы керек.

NPSHa - сорғының жұмыс жағдайларындағы нақты NPSH. Қажетті таза оң сору басы (NPSHr) кавитацияны болдырмау үшін сорғы өндірушісі белгілеген ең аз NPSH болып табылады. NPSHa - сорғыштың сору құбырларының, орнатудың және жұмыс бөлшектерінің функциясы. NPSHr - сорғы конструкциясының функциясы және оның мәні сорғыны сынау арқылы анықталады. NPSHr сынақ жағдайында қол жетімді қысымды білдіреді және әдетте кавитацияны анықтау үшін сорғы басының 3% төмендеуі (немесе көп сатылы сорғылар үшін бірінші сатылы жұмыс дөңгелегі басы) ретінде өлшенеді. Кавитацияны болдырмау үшін NPSHa әрқашан NPSHr-ден үлкен болуы керек.

Кавитацияны азайту стратегиялары - кавитацияны болдырмау үшін NPSHa көбейтіңіз

NPSHa-ның NPSHr-ден үлкен болуы кавитацияны болдырмау үшін өте маңызды. Бұған қол жеткізуге болады:

1. Сорғыш резервуарға/сорғышқа қатысты бөлінген корпус сорғының биіктігін төмендету. Сорғыш резервуардағы/сорғыштағы сұйықтық деңгейін арттыруға немесе сорғыны төменірек орнатуға болады. Бұл сорғы кірісіндегі NPSHa жоғарылайды.

2. Сору құбырының диаметрін ұлғайту. Бұл тұрақты ағын жылдамдығында сұйықтықтың жылдамдығын төмендетеді, осылайша құбырлар мен фитингтердегі сору басының жоғалуын азайтады.

2. Арматурадағы бас жоғалтуларды азайту. Сорғы сору желісіндегі буындардың санын азайтыңыз. Арматураға байланысты сору басының жоғалуын азайтуға көмектесу үшін ұзын радиусты шынтақтар, толық саңылау клапандары және конустық редукторлар сияқты фитингтерді пайдаланыңыз.

3. Мүмкіндігінше сорғының сору желісіне экрандар мен сүзгілерді орнатудан аулақ болыңыз, өйткені олар жиі ортадан тепкіш сорғыларда кавитацияны тудырады. Бұған жол бермеу мүмкін болмаса, сорғы сору желісіндегі экрандар мен сүзгілердің жүйелі түрде тексеріліп, тазалануын қамтамасыз етіңіз.

5. Бу қысымын төмендету үшін айдалатын сұйықтықты суытыңыз.

Кавитацияны болдырмау үшін NPSH маржасын түсініңіз

NPSH маржасы - NPSHa мен NPSHr арасындағы айырмашылық. Үлкен NPSH маржасы кавитация қаупін азайтады, себебі ол NPSHa-ның өзгермелі жұмыс жағдайларына байланысты қалыпты жұмыс деңгейінен төмен түсуіне жол бермеу үшін қауіпсіздік факторын қамтамасыз етеді. NPSH маржасына әсер ететін факторлар сұйықтық сипаттамаларын, сорғы жылдамдығын және сору шарттарын қамтиды.

Сорғының минималды ағынын сақтау

Ортадан тепкіш сорғының белгіленген минималды ағыннан жоғары жұмыс істеуін қамтамасыз ету кавитацияны азайту үшін өте маңызды. Бөлінетін корпусты сорғыны оның оңтайлы ағын диапазонынан (рұқсат етілген жұмыс аймағы) төмен пайдалану кавитацияны тудыруы мүмкін төмен қысымды аймақты құру ықтималдығын арттырады.

Кавитацияны азайту үшін жұмыс дөңгелегі дизайнын қарастыру

Орталықтан тепкіш сорғының кавитацияға бейімділігін анықтауда жұмыс дөңгелегі конструкциясы маңызды рөл атқарады. Қалақшалары азырақ үлкенірек дөңгелектер сұйықтықтың аз жылдамдатуын қамтамасыз етеді, бұл кавитация қаупін азайтады. Оған қоса, үлкенірек кіріс диаметрі немесе конустық қалақтары бар дөңгелектер сұйықтық ағынын біркелкі басқаруға көмектеседі, турбуленттілік пен көпіршіктің пайда болуын азайтады. Кавитациялық зақымға қарсы тұратын материалдарды пайдалану жұмыс дөңгелегі мен сорғының қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін.

Кавитацияға қарсы құрылғыларды пайдалану

Ағынды реттейтін керек-жарақтар немесе кавитацияны басатын төсемдер сияқты кавитацияға қарсы құрылғылар кавитацияны азайтуда тиімді. Бұл құрылғылар жұмыс дөңгелегінің айналасындағы сұйықтық динамикасын басқарады, тұрақты ағынды қамтамасыз етеді және кавитацияны тудыратын турбуленттілік пен төмен қысымды аймақтарды азайтады.

Кавитацияның алдын алуда сорғыны дұрыс мөлшерлеудің маңыздылығы

Сорғының дұрыс түрін таңдау және нақты қолдану үшін дұрыс өлшемді көрсету кавитацияны болдырмау үшін өте маңызды. Үлкен өлшемді сорғы төменгі ағындарда тиімді жұмыс істемеуі мүмкін, бұл кавитация қаупін арттырады, ал өлшемі аз сорғы ағын талаптарын қанағаттандыру үшін көбірек жұмыс істеуі мүмкін, бұл да кавитация ықтималдығын арттырады. Сорғыны дұрыс таңдау сорғының белгіленген жұмыс ауқымында жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін максималды, қалыпты және минималды ағын талаптарын, сұйықтық сипаттамаларын және жүйе схемасын егжей-тегжейлі талдауды қамтиды. Өлшемді дәл анықтау кавитацияны болдырмайды және сорғының бүкіл қызмет ету циклінің тиімділігі мен сенімділігін арттырады.