Kavitace je běžným problémem v odstředivých čerpacích. Pokud uslyšíte neobvyklé zvuky z čerpadla, kavitace je pravděpodobně příčinou. Co přesně je však kavitace a jak tomu lze zabránit? Čtěte dále a zjistěte to.
Kavitace (také známá jako koroze páry) se týká jevu, kde během vysokorychlostního relativního pohybu mezi kapalinou a pevným povrchem klesá lokální tlak pod tlak páry kapaliny a vytváří bubliny, které se zhroutí a způsobují povrchové poškození materiálů. Když se bubliny pohybují s tekutinou do vysokotlakých oblastí a kolapsu, vytvářejí okamžité nárazové síly desítek tisíc psi a vysokých teplot, což vede k únavovému rozruchu kovového povrchu, tvorbě pockmarků, jám nebo dokonce k poškození jako houba. Tento jev se běžně vyskytuje v průtokových složkách, jako jsou vodní čerpadla, turbíny a vrtule. Snižuje nejen účinnost zařízení, ale také spustí vibrace, hluk a selhání materiálu, zahrnující více faktorů, jako je mechanický dopad a elektrochemická koroze.
Toto je nejčastěji zmíněná a snadno pochopitelná příčina. Když je tlak na sací konec čerpadla nižší než tlak nasycené páry kapaliny, kapalina se rychle odpařuje za vzniku bublin. Mnoho inženýrů se zaměřuje pouze na hodnotu NPSH za standardních podmínek při ignorování dynamických faktorů, jako jsou kolísání teploty a změny složení kapaliny během skutečného provozu. Během fáze výběru se doporučuje zavést dynamický hodnotící model NPSH, s ohledem na faktory, jako jsou změny rychlosti toku a odolnost proti potrubí ke zlepšení přesnosti predikce.
I s dobrými celkovými sacími podmínkami může nesprávný návrh nebo operace odchylující se od návrhového bodu vytvořit místní nízkotlaké zóny. Úhly čepele, tvar předního krytu a dokonce i drsnost povrchu mohou významně ovlivnit umístění a intenzitu těchto nízkotlakých zón, čímž se spustí kavitaci.
Když čerpadlo pracuje při nízkých průtocích nebo při sání má špatné utěsnění, může to vést k strhávání plynu v kapalině nebo zpětném toku, což zvyšuje riziko kavitace.
Při výběru čerpadla je nezbytné zajistit, aby dostupná čistá pozitivní sací hlava (NPSHA) byla větší než požadovaná čistá pozitivní sací hlava čerpadla (NPSHR). Toto je nejzákladnější a nejdůležitější požadavek na prevenci kavitace.
Snižte tvorbu lokálních nízkotlakých zón optimalizací návrhu vnitřní průtokové dráhy čerpadla, čímž se minimalizujte riziko kavitace.
Pro pracovní prostředí náchylná k kavitaci si vyberte vysoce kavitační materiály pro výrobní komponenty klíčových čerpadel, jako jsou oběžné kolo.
V praxi je často obtížné se zcela vyhnout provozu čerpadla za neideálních podmínek. Proto je nezbytné vytvoření efektivního monitorovacího systému pro monitorování pracovního stavu čerpadla a okamžitě upravit provozní parametry na základě skutečných podmínek. To pomáhá identifikovat a opravit provozní podmínky, které mohou včas vést k kavitaci.
Pro snižování kavitace jsou rozhodující dobré instalační postupy, včetně správného rozložení potrubí, vyhýbání se zbytečným ohybům a příliš dlouhým vstupním trubkám. Mezitím může pravidelná údržba nejen včas detekovat potenciální problémy, ale také udržovat optimální výkon čerpadla prostřednictvím čištění, výměnou opotřebovaných komponent atd.
Vysokoteplotní systém horké vody
Problém: Častá kavitace u čerpadla horké vody 105 ° C.
Řešení: Nainstalujte předem tlakové čerpadlo pro zvýšení NPSHA systému z 3 metrů na 6 metrů. Tato metoda účinně zvyšuje tlak kapaliny vstupující do čerpadla a snižuje riziko odpařování kapaliny a tvorby bublin na vstupu čerpadla.
Transport těkavé kapaliny
Problém: Oběžník zkapalněného čerpadla z zkapalněného ropného plynu (LPG) byl do 3 měsíců poškozen kavitací.
Řešení Retrofit: Přijměte design induktoru. Optimalizací návrhu čerpadla, zejména zavedením induktoru ke zlepšení distribuce tlaku před vstupem kapaliny do oběžného kol, byl NPSHR snížen z 4,2 metrů na 2,8 metrů. Tento přístup snižuje pravděpodobnost kavitace a prodlužuje životnost zařízení.
Velký projekt konzervace vody
Problém: Těžký kavitační šum (95 dB) ve stanici sítí čerpadla vody.
Optimalizační opatření: Změňte pohonný motor z 6-pólového na 8-pólový motor, čímž se sníží rychlost otáčení z 980 ot / min na 735 ot / min. Snížení rychlosti může snížit gradient rychlosti tekutiny uvnitř čerpadla, čímž minimalizuje tvorbu lokálních nízkotlakých zón a zmírňující kavitaci. Navíc nižší rychlosti pomáhají snižovat opotřebení mezi mechanickými komponenty a zmírňují vibrace a hluk způsobený kavitací.
Pravidelné monitorování: Detekujte časné známky kavitace prostřednictvím vibrací, šumu a testování výkonu.
Optimalizace Optimalizace: Udržujte čerpadlo v provozu v zóně s vysokou účinností a vyhýbejte se dlouhodobému provozu s nízkým průtokem nebo s vysokým zatížením.
Vylepšení materiálu: Použijte kavitační materiály (jako je nerezová ocel nebo duplexní ocel) a v případě potřeby provádějte ošetření posilování povrchu.
Prevence čištění a koroze: Pravidelně čistí oběžné kolo a průtokové dráhy, aby se zabránilo škálování a korozi ve snižování kavitačního odporu.
Vylepšení systému: Optimalizujte rozložení sacího potrubí a v případě potřeby nainstalujte nádrže nebo stabilizátory toku.
Prevence kavitace je zásadní pro zajištění efektivního a stabilního provozu zařízení čerpadla během údržby. Účinné prevence poškození kavitací lze dosáhnout pravidelným sledováním vibrací a hluku, optimalizací provozních podmínek, výběrem materiálů odolných vůči kavitacím, udržováním čistoty systému a zlepšením návrhu systému. Jako přední poskytovatel čerpadel v oboru se Teffiko zavazuje dodávat vysoce kvalitní vysoce výkonné produkty. Naše výrobky podléhají přísnému testování, aby zajistily vynikající výkon za různých pracovních podmínek a získaly širokou důvěru s konkurenčními cenami a vynikajícími službami. Vyberte si Teffiko a získáte podporu od profesionálního týmu a bezstarostných poprodejních ochrany.
