1, Kavitationsfenomen
När trycket i en vätska reduceras till förångningstrycket vid en viss temperatur, bildas bubblor i vätskan. Detta fenomen att generera bubblor kallas kavitation. Bubblorna som genereras under kavitation, när de strömmar till högt tryck, minskar i volym och spricker så småningom. Fenomenet att bubblor försvinner i vätskan på grund av tryckstegring kallas kavitationskollaps.
Under driften av pumpen, om det absoluta trycket för den pumpade vätskan i ett lokalt område (vanligtvis en viss punkt senare i pumphjulets inlopp) sjunker till vätskeförångningstrycket vid den temperaturen på grund av någon anledning, börjar vätskan att förångas på den platsen, vilket producerar en stor mängd ånga och bildar bubblor. När vätskan som innehåller ett stort antal bubblor passerar framåt genom högtrycksområdet inuti impellern, gör högtrycksvätskan runt bubblorna att bubblorna snabbt krymper och till och med spricker. Samtidigt som bubblan kondenserar och spricker, fyller vätskepartiklarna håligheten med hög hastighet, vilket genererar en kraftig vattenhammareffekt och träffar metallytan med hög stötfrekvens. Islagsspänningen kan nå hundratals till tusentals atmosfärer, och stötfrekvensen kan nå tiotusentals gånger per sekund. I svåra fall kan det orsaka att väggtjockleken går sönder.
Processen att generera bubblor i vattenpumpen och orsaka skada på flödeskomponenterna på grund av bubbelbrott kallas kavitation i vattenpumpen. Efter att kavitation uppstår i en vattenpump skadar den inte bara överströmskomponenterna utan producerar också buller och vibrationer, vilket leder till en minskning av pumpens prestanda. I svåra fall kan det avbryta vätskan i pumpen och hindra den från att fungera korrekt.
2, Grundläggande relationsformel för pumpkavitation
Förutsättningarna för pumpkavitation bestäms av både själva pumpen och suganordningen. Därför bör man överväga att studera förutsättningarna för kavitation från både själva pumpen och suganordningen. Det grundläggande förhållandet mellan pumpkavitation är
NPSHc Mindre än eller lika med NPSHr Mindre än eller lika med [NPSH] Mindre än eller lika med NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) - Pumpkavitation börjar
NPSHa>NPSHr (NPSHc) - Pump utan kavitation
I formeln, NPSHa - enhetskavitationstillägg, även känt som effektivt kavitationstillägg, ju större mängden är, desto mindre sannolikt är det att kavitation uppstår.
NPSHr - Pumpkavitationstillägg, även känt som nödvändigt kavitationstillägg eller dynamiskt tryckfall i pumpinloppet. Ju mindre NPSHr, desto bättre anti-kavitationsprestanda;
NPSHc - kritisk kavitationstillägg, hänvisar till kavitationstillägget som motsvarar en viss minskning av pumpens prestanda;
[NPSH] - Tillåten kavitationstillägg, är kavitationstillägget som används för att bestämma driftförhållandena för pumpen, vanligtvis taget som [NPSH]=(1.1-1.5) NPSHc.
3, Beräkning av kavitationstillägg för enheten
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
4, Åtgärder för att förhindra kavitation
To prevent cavitation, it is necessary to increase NPSHa so that NPSHa>NPSHr. Åtgärderna för att förhindra kavitation är följande:
1. Minska den geometriska sughöjden Hg (eller öka den geometriska återflödeshöjden);
2. För att minska inandningsförlusten hc, kan ansträngningar göras för att öka rördiametern, minimera längden på rörledningen, böjar och tillbehör, etc;
3. Förhindra långvarig drift under höga trafikförhållanden;
4. Vid samma hastighet och flöde minskar användningen av en dubbelsugpump inloppsflödet och gör pumpen mindre benägen för kavitation;
När kavitation uppstår i pumpen bör flödeshastigheten minskas eller hastigheten minskas under drift;
Tillståndet för pumpens sugpool har en betydande inverkan på pumpkavitationen;
7. För pumpar som arbetar under svåra förhållanden kan anti-kavitationsmaterial användas för att undvika kavitationsskador.
