Kavitácia je bežným problémom v odstredivých čerpadlách. Ak z čerpadla počujete neobvyklé zvuky, kavitácia je pravdepodobne príčinou. Ale čo presne je kavitácia a ako sa dá zabrániť? Čítajte ďalej, aby ste to zistili.
Kavitácia (tiež známa ako korózia pary) sa týka javu, kde počas vysokorýchlostného relatívneho pohybu medzi kvapalinou a tuhým povrchom klesá lokálny tlak pod tlak pary kvapaliny a vytvára bubliny, ktoré sa zrútia a spôsobujú poškodenie povrchu materiálov. Keď sa bubliny pohybujú s tekutinou do vysokotlakových oblastí a kolapsom, vytvárajú okamžité nárazové sily desiatok tisíc psi a vysoké teploty, čo vedie k únavovej ploche kovového povrchu, tvorby vreckových okrajov, jamiek alebo dokonca poškodenia podobného špongii. Tento jav sa bežne vyskytuje v prietokových komponentoch, ako sú vodné čerpadlá, turbíny a vrtule. Znižuje iba účinnosť zariadenia, ale tiež spúšťa vibrácie, hluk a zlyhanie materiálu, zahŕňajúce viaceré faktory, ako je mechanický náraz a elektrochemická korózia.
Toto je najčastejšie uvedená a ľahko pochopená príčina. Ak je tlak na konci sacieho konca čerpadla nižší ako tlak saturačnej pary kvapaliny, kvapalina sa rýchlo odparuje a vytvára bubliny. Mnoho inžinierov sa zameriava iba na hodnotu NPSH za štandardných podmienok, pričom počas skutočnej prevádzky ignoruje dynamické faktory, ako sú kolísanie teploty a zmeny kvapalného zloženia. Odporúča sa zaviesť dynamický model hodnotenia NPSH počas fázy výberu, berúc do úvahy faktory, ako sú zmeny rýchlosti prietoku a odolnosť proti plynovodu, aby sa zlepšila presnosť predpovede.
Dokonca aj pri dobrých celkových sacích podmienkach môže nesprávny návrh obežného kolesa alebo prevádzka odchýlka od konštrukčného bodu vytvoriť miestne nízkotlakové zóny. Uhly čepele, tvar predného krytu a dokonca aj drsnosť povrchu môžu významne ovplyvniť umiestnenie a intenzitu týchto nízkotlakových zón, čím sa vyvoláva kavitácia.
Ak čerpadlo pracuje pri nízkych prietokoch alebo keď má sacie potrubie zlé tesnenie, môže viesť k strhávaniu plynu v kvapaline alebo spätnom toku, čo zvyšuje riziko kavitácie.
Pri výbere čerpadla je nevyhnutné zabezpečiť, aby bola dostupná čistá kladná sacia hlava systému (NPSHA) väčšia ako požadovaná čistá kladná sacia hlava (NPSHR). Toto je najzákladnejšia a najdôležitejšia požiadavka na prevenciu kavitácie.
Znížte tvorbu lokálnych nízkotlakových zón optimalizáciou konštrukcie vnútorného prietoku čerpadla, čím sa minimalizuje riziko kavitácie.
Pre pracovné prostredie náchylné na kavitáciu si vyberte materiály odolné voči vysokým veliteľom na výrobu kľúčových komponentov čerpadla, ako sú obežné kolesá.
V praxi je často ťažké úplne vyhnúť prevádzke čerpadla za neidealových podmienok. Preto je nevyhnutné zriadenie efektívneho monitorovacieho systému na monitorovanie pracovného stavu čerpadla v reálnom čase a prispôsobenie prevádzkových parametrov na základe skutočných podmienok. To pomáha identifikovať a opraviť prevádzkové podmienky, ktoré môžu včas viesť k kavitácii.
Dobré inštalačné postupy vrátane správneho usporiadania potrubia, ktoré sa vyhýbajú zbytočným ohybom a nadmerne dlhým vstupným potrubiam, sú rozhodujúce pre zníženie kavitácie. Medzitým môže pravidelná údržba nielen zistiť potenciálne problémy včas, ale tiež udržiavať optimálny výkon pumpy čistením, výmenou opotrebovaných komponentov atď.
Vysokoteplotný systém horúcej vody
Problém: Častá kavitácia v čerpadle s horúcou vodou 105 ° C.
Riešenie: Nainštalujte predtlakové čerpadlo, aby ste zvýšili NPSHA systému z 3 metrov na 6 metrov. Táto metóda účinne zvyšuje tlak kvapaliny vstupujúceho do čerpadla, čím sa znižuje riziko odparovania kvapaliny a tvorby bublín pri vstupe do čerpadla.
Prchavá kvapalina
Problém: obežné kolesá čerpadla skvapalneného ropného plynu (LPG) bolo poškodené kavitáciou do 3 mesiacov.
Dodatočné riešenie: Prijmite dizajn induktora. Optimalizáciou dizajnu čerpadla, najmä zavedením induktora na zlepšenie rozloženia tlaku skôr, ako kvapalina vstúpi do obežného kolesa, sa NPSHR znížil zo 4,2 metra na 2,8 metra. Tento prístup znižuje pravdepodobnosť kavitácie a rozširuje životnosť zariadení.
Veľký projekt ochrany vody
Problém: Závažný kavitácia hluku (95 dB) v čerpacej stanici s prívodom vody.
Optimalizačné opatrenie: Zmeňte hnací motor zo 6-pólového na 8-pólový motor, čím sa zníži rýchlosť otáčania z 980 ot./min na 735 ot / min. Zníženie rýchlosti môže znížiť gradient rýchlosti tekutiny vo vnútri čerpadla, čím sa minimalizuje tvorba miestnych nízkotlakových zón a zmierňuje kavitáciu. Nižšie rýchlosti navyše pomáhajú znižovať opotrebenie medzi mechanickými komponentmi a zmierňujú vibrácie a hluk spôsobené kavitáciou.
Pravidelné monitorovanie: Zistite skoré príznaky kavitácie prostredníctvom vibrácií, hluku a testovania výkonu.
Optimalizujte prevádzku: Udržujte čerpadlo v prevádzke v zóne s vysokou účinnosťou a vyhnite sa predĺženej prevádzke s nízkym prietokom alebo s vysokým zaťažením.
Vylepšenia materiálu: Používajte materiály odolné voči kavitácii (napríklad nehrdzavejúca oceľ alebo duplexná oceľ) a v prípade potreby vykonajte ošetrenia posilňovania povrchu.
Čistenie a prevencia korózie: Pravidelne čistite dráhy obežného kolesa a prietoku, aby sa zabránilo zmenšeniu odolnosti voči kavitácii škálovania a korózii.
Vylepšenie systému: V prípade potreby optimalizujte rozloženie sacieho potrubia a nainštalujte nádrže vyrovnávacej pamäte alebo stabilizátory prietoku.
Predchádzanie kavitácii je rozhodujúce pre zabezpečenie efektívnej a stabilnej prevádzky zariadenia na čerpadlo počas údržby. Účinná prevencia poškodenia kavitácie sa dá dosiahnuť pravidelným monitorovaním vibrácií a hlukom, optimalizáciou prevádzkových podmienok, výberu materiálov odolných voči kavitácii, údržby čistoty systému a zlepšenia návrhu systému. Ako vedúci poskytovateľ riešení čerpadla v priemysle sa spoločnosť Teffiko zaviazala dodávať vysoko kvalitné vysoko výkonné výrobky. Naše výrobky sa podrobujú prísnemu testovaniu, aby sa zabezpečila vynikajúci výkon v rôznych pracovných podmienkach a získali širokú dôveru s konkurencieschopnými cenami a vynikajúcimi službami. Vyberte si Teffiko a získate podporu od profesionálneho tímu a bezstarostných ochrany pred predajom.
