Po pierwsze, czym jest kawitacja?
Kawitacja (kawitacja) to zjawisko, w którym powierzchnia metalu ulega kawitacji pod wpływem dużego ciśnienia i wysokiej częstotliwości kawitacji, uderzenia i korozji elektrochemicznej niewielkiej ilości tlenu i innych aktywnych gazów w pęcherzyku na powierzchni metalu, tak że powierzchnia wirnika wygląda jak powierzchnia morza i uszkodzenia spowodowane łuską ryby.
Po drugie, szkodliwość kawitacji pompy odśrodkowej
Kawitacja pompy odśrodkowej jest jedną z typowych usterek pompy odśrodkowej. Gdy wystąpi kawitacja pompy, jej wydajność przepływu i podnoszenia nie tylko spadnie, ale również wykaże znacząco wysoki poziom hałasu i wibracji, a nawet spowoduje przerwanie przepływu cieczy w pompie i uniemożliwi jej normalną pracę. Kawitacja uszkodzi również części przepływowe pompy, a nawet wpłynie na system rurociągów.
Istnieje wiele przyczyn kawitacji, takich jak problemy z jakością produktu pompy odśrodkowej, niewłaściwe wykorzystanie operatorów itd. Produkty przechodzą przez wiele procedur testowania jakości przed opuszczeniem fabryki, więc udział czynników ludzkich jest większy. W stanie roboczym wpływ środowiska pracy i czynników operacyjnych pompy odśrodkowej odpowiada za większość udziału kawitacji w pompie odśrodkowej.
Po trzecie, proces występowania i przyczyny kawitacji?
1. Proces kawitacji.
Gdy pompa odśrodkowa pracuje, ciśnienie cieczy dostarczane przez pompę odśrodkową zmniejszy się, gdy ciecz w pompie opadnie z wlotu do wlotu wirnika. Gdy ciśnienie cieczy w pobliżu wlotu łopatki osiągnie najniższy punkt, wirnik zaczyna wykonywać pracę na cieczy, a ciśnienie cieczy zaczyna rosnąć. Gdy minimalne ciśnienie w pobliżu wlotu łopatki wirnika jest niższe niż ciśnienie pary nasyconej w temperaturze transportu cieczy, ciecz wyparuje. Jednocześnie gazy rozpuszczone w cieczy również uciekają i tworzą pęcherzyki. Gdy pęcherzyk przepływa z cieczą do wyższego ciśnienia w kanale, zewnętrzne ciśnienie cieczy jest wyższe niż ciśnienie parowania w pęcherzyku, a następnie pęcherzyk ponownie się skrapla i zapada, tworząc otwór, a otaczająca ciecz pędzi do otworu z bardzo dużą prędkością, powodując zderzenie cieczy ze sobą, a lokalne ciśnienie nagle wzrasta. W ten sposób normalny przepływ cieczy transportowanej przez pompę odśrodkową jest nie tylko utrudniony. A gdy te pęcherzyki pękają w pobliżu ściany wirnika, ciecz będzie stale uderzać w wewnętrzną powierzchnię pompy odśrodkowej. Długotrwałe uderzenie spowoduje uszkodzenie strukturalne i odpryskiwanie wewnętrznej ściany pompy odśrodkowej. Jeśli pęcherzyk zostanie domieszkowany niektórymi gazami chemicznymi, takimi jak tlen, gazy te wykorzystają ciepło uwalniane podczas kondensacji pęcherzyka (lokalna temperatura może osiągnąć 200 ~ 300 stopni C), utworzy również termoparę, wytworzy elektrolizę, utworzy korozję elektrochemiczną i przyspieszy tempo niszczenia denudacji metalu. Podobnie jak ta ciecz, parowanie, kondensacja, uderzenie, tworzenie się wysokiego ciśnienia, wysokiej temperatury, obciążenia udarowego o wysokiej częstotliwości, skutkujące mechanicznym zdzieraniem materiałów metalowych i elektrochemicznym uszkodzeniem korozyjnym kompleksowego zjawiska zwanego zjawiskiem kawitacji pompy odśrodkowej. Gdy dochodzi do kawitacji, połączone działanie denudacji mechanicznej i korozji chemicznej powoduje uszkodzenie materiału, a także hałas i wibracje. Gdy kawitacja rozwinie się poważnie, obecność dużej liczby pęcherzyków zablokuje przekrój kanału przepływowego, zmniejszy energię pozyskiwaną przez ciecz z wirnika, co spowoduje przerwanie przepływu cieczy w pompie i uniemożliwi jej normalną pracę.
2. Co powoduje kawitację?
Krótko mówiąc: kawitacja występuje w momencie, gdy wlot koła pompy znajduje się później, lub ogólnie rzecz biorąc, najniższe ciśnienie w pompie jest niższe niż ciśnienie pary nasyconej transportowanego medium.
Mówiąc językiem technicznym: Kawitacja występuje, gdy NPSHr pompy jest większe niż NPSHa urządzenia.
W odniesieniu do konkretnej operacji istotne są:
Ciśnienie gazu i cieczy na wlocie pompy nagle spada, osiągając lub spadając poniżej ciśnienia w temperaturze nasycenia, a ciecz paruje.
Wlot pompy do powietrza lub spadek przepływu wlotowego pompy.
Nieprawidłowa regulacja spowodowała gwałtowny spadek przepływu wylotowego.
Wysokość montażu pompy jest niewystarczająca
Drzwi recyrkulacyjne nie otwierają się na czas, gdy natężenie przepływu jest niskie.
Poziom odgazowywacza, skraplacza i zbiornika jest zbyt niski.
Po czwarte, zabiegi kawitacyjne.
Środki zapobiegawcze:
(1) Odpowiednio zwiększ średnicę wlotu pompy i średnicę wlotu wirnika, zmniejsz natężenie przepływu cieczy na wlocie pompy i zmniejsz NPSHr. Lub bezpośrednio użyj wirnika z podwójnym ssaniem, ponieważ wirnik z podwójnym ssaniem jest równoważny powierzchni wlotu dwóch wirników z pojedynczym ssaniem, natężenie przepływu na wlocie można zmniejszyć dwukrotnie przy tych samych warunkach przepływu.
(2) Wycieńczyć tył głowicy łopatki, aby poprawić tłoczenie wlotu i zmniejszyć NPSHr. Lub zainstalować koło indukcyjne, aby zwiększyć energię ciśnienia przed wejściem cieczy do wirnika.
(3) Wybierając pompę, gdy tolerancja kawitacji urządzenia jest niska lub medium łatwo odparowuje, pompa powinna pracować na jak najniższych obrotach.
(4) Podczas projektowania systemu rurociągów wysokość ssania pompy powinna być jak najniższa, a nawadnianie odwrotne jest stosowane, jeśli pozwalają na to warunki. Podczas układania rurociągów należy odpowiednio skrócić długość rury ssącej, zwiększyć średnicę rury ssącej i zminimalizować liczbę zbędnych zaworów i kolanek w drodze ssącej, aby zmniejszyć straty rurociągu rury ssącej.
(5) Pompa pracuje w stanie bliskim kawitacji, np. użycie gęstych materiałów antykawitacyjnych (stop miedzi, stal nierdzewna itp.) do produkcji wirnika pompy może wydłużyć żywotność wirnika. Na przykład wirnik spawany z walcowanej blachy stalowej ma większą odporność na kawitację niż wirnik odlewany. Wirnik może być również powlekany powłokami niemetalicznymi przy użyciu żywicy epoksydowej, nylonu, poliaminy itp.
(6) Aby uzyskać łatwe odparowywanie medium, należy zadbać o dobrą konserwację ciepła i chłodzenie rurociągu, aby uniknąć wzrostu temperatury transportowanej cieczy.
(7) Gdy w pompie występuje kawitacja i nie może ona zmienić warunków procesu, na wlocie pompy można zainstalować dyszę, która wykorzysta ciśnienie wylotowe pompy do wywołania sprzężenia zwrotnego cieczy pod wysokim ciśnieniem, zwiększając ciśnienie wlotowe pompy i zmniejszając ryzyko wystąpienia kawitacji.
(8) Podczas pracy pompy zawór wylotowy pompy powinien być używany do kontrolowania natężenia przepływu w rozsądnym zakresie. Kawitacja jest najbardziej prawdopodobna, gdy pompa pracuje przy wysokim natężeniu przepływu. Zawory linii ssącej nie mogą regulować przepływu podczas pracy.
(9) W przypadku niskiego przepływu pompy kondensatu i pompy zasilającej należy na czas sprawdzić, czy drzwi recyrkulacji są otwarte.
(10) Utrzymuj wysoki poziom wody w odgazowywaczu, skraplaczu i zbiorniku na wodę, a przy niskim poziomie wody automatycznie zatrzyma się zabezpieczenie pompy.