Понимание и предотвращение кавитации насоса

1. Что такое кавитация насоса?
2. Двойные неприятности
3. Предупреждающие знаки
4. Что можно сделать?
5. Ожидаемый результат

Насосная кавитация является разрушительной проблемой, которая может возникнуть даже в насосном оборудовании самого высокого качества. Симптомы варьируются от чрезмерного шума и использования энергии до серьезного повреждения самого насоса. К счастью, с правильными протоколами планирования и устранения неисправностей можно легко избежать кавитации насоса.

Что такое кавитация насоса?

Кавитация возникает, когда внутри насоса образуются пузырьки воздуха из-за падения парциального давления протекающей жидкости, что приводит к образованию полости в соответствующей части. Изменения давления внутри насоса превращают жидкость в пар и, когда рабочие колеса насоса вращаются, снова возвращаются в жидкость. Пузырьки воздуха движутся, давление увеличивается, и пузырьки воздуха мгновенно взрываются. Коллапс пузырьков пара разрушает поверхность рабочего колеса, и если на входе рабочего колеса происходит сильная кавитация, производительность насоса снижается, что может привести к отказу насоса.

Кавитация обычно происходит при использовании центробежных насосов - эти типы насосов зависят от изменения давления внутри блока, чтобы создать вакуум, выталкивая жидкость в блок, а не втягивая его. Погружные насосы также могут испытывать кавитацию, но случай реже ,

Это явление особенно разрушительно для металлических поверхностей, которые имеют небольшую упругость и в конечном итоге станут ямками струи высокого давления, образованной коллапсирующими пузырьками пара. Акриловые насосы более гибкие, чем металлические поверхности, и поэтому они более устойчивы к повреждениям от кавитации, но с этими насосами все же следует предпринять шаги, чтобы избежать кавитации любой ценой.

Двойные неприятности

Возможны два типа кавитации: всасывание и нагнетание.

В случае всасывающей кавитации, в условиях низкого давления или высокого вакуума насос «забивает» поступающую жидкость, что приводит к низкому расходу. Пузырьки образуются вблизи проушины крыльчатки, и, когда они движутся к стороне нагнетания насоса, пузыри сжимаются в жидкость и взрываются к краю крыльчатки.

Всасывание кавитации может быть вызвано несколькими факторами, в том числе засорением фильтра, чрезмерно высоким всасывающим усилием или жидкостью, которая чрезмерно нагревается до точки испарения. Если насос работает слишком быстро, может произойти завихрение или всасывание воздуха в трубопровод. После чрезмерного воздействия всасывающей кавитации рабочее колесо начинает стираться и очень похоже на швейцарский сыр.

Кавитация нагнетания происходит, когда давление нагнетания насоса чрезмерно высокое. Другими словами, насос работает с менее чем 10 процентами от точки максимальной эффективности (BEP). Высокое давление нагнетания предотвращает легкое вытекание жидкости, что приводит к рециркуляции жидкости внутри насоса. Жидкость застревает в виде высокоскоростного потока между рабочим колесом и корпусом, создавая вакуумный эффект, который образует пузырьки возле стенки корпуса. Пузырьки пара разрушаются, вызывая ударное повреждение, которое может стираться на рабочем колесе, пока вал не сломается.

Предупреждающие знаки

Звук кавитации насоса в центробежном насосе не вызывает сомнений. Многие профессионалы отрасли называют это звуком качания камней, мрамора или гравия. Звук и действие четко выражены, что побуждает большинство конечных пользователей быстро исправить проблему.

В случае с погружным насосом, будь то гидравлический или электрический насос, случаи кавитации гораздо сложнее обнаружить, но, к счастью, они также редки. Если очевидно, что рабочие характеристики сместились слишком далеко вправо или влево от кривой BEP, следует предпринять шаги для увеличения давления на стороне всасывания насоса, чтобы устранить вакуум. Конечный пользователь должен удалить насос из приложения, чтобы проверить кавитационные повреждения. При внимательном взгляде на рабочее колесо сразу же обнаружатся явные признаки износа.

Что можно сделать?

Одним из самых простых способов предотвращения кавитации насоса является правильная эксплуатация насоса, наиболее подходящего для данной области применения. Например, в сфере проката конечным пользователям не хватает практических знаний в области насосных технологий. Вместо того, чтобы использовать насос с идеальной скоростью вращения для текущей работы, некоторые клиенты из лучших побуждений арендуют насосы слишком сильно, чтобы перемещать жидкость с более высокой скоростью. Если насос работает хорошо при 1800 об / мин, считается, что он будет работать еще лучше при 2300 об / мин. Это не так, потому что слишком сильное воздействие на производительность насоса вправо или влево от его BEP приведет к кавитации с течением времени. Если насос имеет правильный размер и не голодает, насос будет работать с намеченной скоростью, поддерживая BEP.

Высота также имеет большое влияние на кавитацию насоса. Когда насосы работают на больших высотах, особое внимание следует уделить тому, чтобы кавитация не происходила, поскольку жидкости кипят при значительно более низкой температуре. Температура кипения жидкости зависит от давления пара этой жидкости, соответствующего давлению газа над ней. Чем ниже давление газа над жидкостью, как это происходит на больших высотах, тем ниже температура кипения жидкости. Этот эффект увеличивает вероятность превращения воды в газ внутри насоса, что может привести к повреждению от кавитации.

Для работ с высокими подъемами также необходимо соблюдать осторожность. Необходимо, чтобы высота плоскости отсчета насоса была установлена ​​в безопасном диапазоне относительно уровня всасываемой воды. Чистая положительная высота всасывания (NPSH) hsv является характеристическим значением, которое выражает состояние всасывания насоса. Он представляет общий напор, обеспечиваемый водой при определенной температуре относительно давления пара. Требуемое значение NPSH hsv для давления снижается на входе рабочего колеса насоса до минимального давления, которое должно быть ниже, чем hsv.

Следить за температурой жидкости также будет держать кавитацию в страхе, потому что условия для испарения становятся более благоприятными, когда жидкости нагреваются. Тщательный мониторинг уровня жидкости также поможет, поскольку пренебрежение насосом, поскольку он продолжает создавать всасывание в грязных условиях, только ускорит кавитацию.

Ожидаемый результат

Кавитация насоса возможна лишь настолько, насколько это позволяет ноу-хау конечного пользователя. Благодаря тщательному планированию и знанию параметров рабочей площадки, которыми обладает большинство отраслевых специалистов, можно легко избежать кризиса кавитации, обеспечивая работающие насосы и надлежащий поток для жизненного цикла работы.

Майк Климс - инженер-прикладник в Tsurumi America, подразделении Tsurumi Manufacturing, имеет более чем 20-летний опыт проектирования и производства. Он отвечает за решение проблем клиентов, предлагая глубокий анализ производительности в течение всего жизненного цикла насосных приложений. Tsurumi America Inc., подразделение Tsurumi Manufacturing, было основано в 1979 году. Tsurumi America уже более 35 лет предоставляет насосные технологии в строительстве, строительстве, горнодобывающей промышленности, промышленных сточных водах, бытовых сточных водах, очистке сточных вод, борьбе с наводнениями и создании пейзажей. , Для получения дополнительной информации звоните 630-793-0127 или посетите tsurumipump.com ,

Похожие

Комментарии