Kavitation är en vanlig fråga i centrifugalpumpar. Om du hör ovanliga ljud från en pump är kavitation troligen orsaken. Men vad är exakt kavitation, och hur kan det förhindras? Läs vidare för att ta reda på det.
Kavitation (även känd som ångkorrosion) hänvisar till fenomenet där, under höghastighets relativ rörelse mellan en vätska och en fast yta, sjunker lokalt tryck under vätskans ångtryck och bildar bubblor som kollapsar och orsakar ytskador på material. När bubblor rör sig med vätskan till högtrycksområden och kollaps, genererar de omedelbara slagkrafter på tiotusentals PSI och höga temperaturer, vilket leder till trötthetsspall av metallytan, bildning av pockmarks, gropar eller till och med svampliknande skador. Detta fenomen förekommer vanligtvis i genomströmningskomponenter såsom vattenpumpar, turbiner och propeller. Det minskar inte bara utrustningseffektiviteten utan utlöser också vibrationer, brus och materialfel, som involverar flera faktorer som mekanisk påverkan och elektrokemisk korrosion.
Detta är den mest nämnda och lättförstådda orsaken. När trycket vid pumpens sugens ände är lägre än vätskans mättnadsångtryck, förångas vätskan snabbt för att bilda bubblor. Många ingenjörer fokuserar bara på NPSH -värdet under standardförhållanden samtidigt som de ignorerar dynamiska faktorer såsom temperaturfluktuationer och flytande sammansättningsförändringar under den faktiska driften. Det rekommenderas att införa en dynamisk NPSH -utvärderingsmodell under urvalsfasen, med tanke på faktorer som flödeshastighetsförändringar och rörledningsresistens för att förbättra förutsägelsens noggrannhet.
Även med goda övergripande sugförhållanden kan felaktig impellerdesign eller drift som avviker från designpunkten skapa lokala lågtryckszoner. Bladvinklar, formen på framsidan och till och med ytråhet kan påverka platsen och intensiteten för dessa lågtryckszoner och därigenom utlösa kavitation.
När pumpen arbetar med låga flödeshastigheter eller när sugrörledningen har dålig tätning kan det leda till gasinföring i vätskan eller ryggflödet, vilket ökar risken för kavitation.
När du väljer en pump är det viktigt att säkerställa att systemets tillgängliga nettopositiva sughuvud (NPSHA) är större än pumpens nödvändiga nettopositiva sughuvud (NPSHR). Detta är det mest grundläggande och kritiska kravet för att förhindra kavitation.
Minska bildningen av lokala lågtryckszoner genom att optimera pumpens inre flödesvägsdesign och därmed minimera risken för kavitation.
För arbetsmiljöer som är benägna till kavitation väljer du högkörningsresistenta material för tillverkning av nyckelpumpkomponenter, såsom impeller.
I praktiken är det ofta svårt att helt undvika pumpdrift under icke-ideala förhållanden. Därför är det viktigt att etablera ett effektivt övervakningssystem för att övervaka pumpens arbetsstatus och justera driftsparametrarna omedelbart baserat på faktiska förhållanden. Detta hjälper till att identifiera och korrigera driftsförhållanden som kan leda till kavitation i tid.
Bra installationsmetoder, inklusive korrekt rörledningslayout, att undvika onödiga krökningar och alltför långa inloppsrör, är avgörande för att minska kavitationen. Samtidigt kan regelbundet underhåll inte bara upptäcka potentiella problem i tid utan också behålla pumpens optimala prestanda genom rengöring, ersätta slitna komponenter etc.
Högtemperatur varmvattensystem
Problem: Ofta kavitation i en 105 ° C varmvattenpump.
Lösning: Installera en förtryckspump för att öka systemets NPSHA från 3 meter till 6 meter. Denna metod ökar effektivt vätsketrycket som kommer in i pumpen, vilket minskar risken för flytande förångning och bubbelbildning vid pumpinloppet.
Flyktig flytande transport
Fråga: Impellern för en pump med flytande petroleumgas (LPG) skadades av kavitation inom tre månader.
Eftermonteringslösning: Anta en inducer design. Genom att optimera pumpens design, särskilt införa en inducerare för att förbättra tryckfördelningen innan vätskan kommer in i pumphjulet, reducerades NPSHR från 4,2 meter till 2,8 meter. Detta tillvägagångssätt minskar sannolikheten för kavitation och förlänger utrustningens livslängd.
Stort vattenvårdsprojekt
Utgåva: Svår kavitationsbuller (95dB) i en vattenintagspumpstation.
Optimeringsmått: Ändra drivmotorn från en 6-polig till en 8-polig motor, vilket minskar rotationshastigheten från 980 rpm till 735 rpm. Att sänka hastigheten kan minska hastighetsgradienten för vätskan inuti pumpen, vilket minimerar bildningen av lokala lågtryckszoner och lindra kavitation. Dessutom hjälper lägre hastigheter att minska slitage mellan mekaniska komponenter och mildra vibrationer och brus orsakade av kavitation.
Regelbunden övervakning: upptäcka tidiga tecken på kavitation genom vibrationer, buller och prestandatestning.
Optimera drift: Håll pumpen igång inom den högeffektiva zonen och undvik långvarig lågflödes- eller högbelastning.
Materialuppgraderingar: Använd kavitationsbeständiga material (såsom rostfritt stål eller duplexstål) och utför ytförstärkande behandlingar vid behov.
Rengöring och korrosionsförebyggande: Rengör regelbundet pumphjulet och flödesvägarna för att förhindra skalning och korrosion från att minska kavitationsmotståndet.
Systemförbättring: Optimera sugens rörledningslayout och installera buffertankar eller flödesstabilisatorer vid behov.
Att förhindra kavitation är avgörande för att säkerställa en effektiv och stabil drift av pumputrustning under underhåll. Effektiv förebyggande av kavitationsskador kan uppnås genom regelbunden övervakning av vibrationer och buller, optimering av driftsförhållanden, val av kavitationsbeständiga material, underhåll av systemrenlighet och förbättring av systemdesign. Som en ledande pumplösningsleverantör i branschen är Teffiko engagerad i att leverera högkvalitativa produkter med hög prestanda. Våra produkter genomgår rigorösa tester för att säkerställa utmärkt prestanda under olika arbetsförhållanden och har fått ett brett förtroende med konkurrenskraftiga priser och överlägsna tjänster. Välj Teffiko, så får du stöd från ett professionellt team och oroande skydd efter försäljning.
