Кавитация: проблема, которую проще предупредить, чем устранить

Кавитацией называют гидродинамическое явление, связанное с выделением из жидкости пара и растворенных газов. Этот процесс влияет на рабочие характеристики насоса: если вовремя не предпринять мер, он может выйти из строя.

Какие повреждения вызывает кавитация

Повреждения из-за кавитации могут варьироваться от незначительной точечной коррозии до полного разрушения внутренней части насоса.Это можно увидеть: деталь, подвергшаяся воздействию кавитации, выглядит, как иногда говорят, «как швейцарский сыр», или как будто ее проели «железные черви».

Кавитационное повреждение также может снизить производительность. Кроме того, воздушные карманы в рабочем колесе приводят к гидравлическому дисбалансу и, как следствие, вибрации, которые усиливаются по мере износа рабочего колеса.

Хотя насосы Gorman-Rupp спроектированы с учетом отклонений и нагрузок, создаваемых кавитацией, продолжительная работа в таких условиях может привести к выходу из строя торцевого уплотнения, подшипников и/или вала. Поэтому связанные с кавитацией проблемы важно устранить до того, как они приведут к физическим повреждениям.

Как устранить кавитацию

Правильное проектирование насосной системы.

Меры по предупреждению кавитации помогут избежать многих проблем: устранить кавитацию в уже существующей системе может быть сложно, а иногда – невозможно.

‍

Чтобы избежать кавитации на всасывании, см. расчет эффективного положительного напора на всасывании (ЭПНВ (NPSH)). Необходимо всегда рассчитывать общий динамический напор так, чтобы он был в пределах рабочего диапазона насоса.

Устранение кавитации на нагнетании.

Для устранения кавитации на нагнетании (крайняя левая часть кривой)может потребоваться уменьшение напора или увеличение расхода насоса. В некоторых случаях может помочь переключение на более высокую или низкую скорость, но, прежде чем предпринимать корректирующие действия, для выбора правильного решения необходимо построить кривую напорной системы. Цель – вернуть насос в рабочий диапазон.

Устранение кавитации на всасывании.

Кавитация на всасывании связана с проблемами ЭПНВ. Вакуумметр показывает только наличие высокого вакуума: его причину нужно определить.

‍

Забитую всасывающую линию всегда необходимо очищать, а не продувать обратно в сторону источника жидкости. В случае обратной продувки линия снова забьется при прямом включении. Если высота всасывания слишком велика, переместите насос ближе к жидкости или жидкость ближе к насосу, подняв уровень в отстойнике. Слишком длинные или слишком узкие всасывающие линии надо укоротить и/или расширить.

Определения

Атмосферное давление — 14,7 PSI или 10,3 метра (33,9 фута) водяногостолба при стандартных условиях на уровне моря.

‍

Температура окружающей среды — нормальная температура в любом заданном месте в заданное время. При расчете ЭПНВ это температура жидкости.

‍

Давление пара — это давление, при котором жидкость начинает испаряться. Зависит от температуры жидкости.

‍

Имплозия — схлопывание кавитационных пузырьков.