Kavitacija pumpe: teorija i proračun
Pregled fenomena kavitacije
Pritisak isparavanja tečnosti je pritisak isparavanja tečnosti (zasićeni pritisak pare). Pritisak isparavanja tečnosti je povezan sa temperaturom. Što je temperatura viša, to je veći pritisak isparavanja. Pritisak isparavanja čiste vode na sobnoj temperaturi od 20℃ iznosi 233,8 Pa. Dok je pritisak isparavanja vode na 100℃ 101296 Pa. Stoga, čista voda na sobnoj temperaturi (20℃) počinje isparavati kada pritisak padne na 233,8 Pa.
Kada se pritisak tečnosti smanji na pritisak isparavanja na određenoj temperaturi, tečnost će proizvoditi mjehuriće, što se naziva kavitacija. Međutim, para u mjehuriću zapravo nije u potpunosti para, već sadrži i gas (uglavnom zrak) u obliku rastvora ili jezgra.
Kada mjehurići nastali tokom kavitacije teku do visokog pritiska, njihov volumen se smanjuje, pa čak i puca. Ovaj fenomen, kada mjehurići nestaju u tekućini zbog porasta pritiska, naziva se kolaps kavitacije.
Fenomen kavitacije u pumpi
Kada pumpa radi, ako se lokalno područje njenog preljevnog dijela (obično negdje iza ulaza u lopaticu impelera) nalazi u području gdje se pumpana tekućina prelijeva (obično negdje iza ulaza u lopaticu impelera). Iz nekog razloga, kada apsolutni pritisak pumpane tekućine padne na pritisak isparavanja na trenutnoj temperaturi, tekućina počinje isparavati tamo, stvarajući paru i formirajući mjehuriće. Ovi mjehurići teku naprijed s tekućinom, a kada dostignu određeni visoki pritisak, tekućina pod visokim pritiskom oko mjehurića prisiljava mjehuriće da se naglo skupe, pa čak i da puknu. Kada mjehurić pukne, čestice tekućine će velikom brzinom ispuniti šupljinu i sudarati se jedna s drugom, formirajući vodeni čekić. Ova pojava će uzrokovati korozijsko oštećenje komponenti prekomjerne struje kada se dogodi na čvrstom zidu.
Ovaj proces je proces kavitacije pumpe.
Utjecaj kavitacije pumpe
Proizvode buku i vibracije
Oštećenja od korozije komponenti uzrokovanih preopterećenjem strujom
Degradacija performansi
Osnovna jednačina kavitacije pumpe
NPSHr-Dodatak za kavitaciju pumpe naziva se i neophodni dodatak za kavitaciju, a u inostranstvu se naziva neophodni neto pozitivni pritisak.
NPSHa - Dozvoljena kavitacija uređaja naziva se i efektivna kavitacija, koju osigurava usisni uređaj. Što je veća NPSHA, manja je vjerovatnoća da će pumpa kavitirati. NPSHa se smanjuje s povećanjem prometa.
Odnos između NPSHa i NPSHr pri promjenama protoka
Metoda proračuna kavitacije uređaja
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] - Dozvoljena količina kavitacije
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Kada je protok veliki, uzmite veliku vrijednost, a kada je protok mali, uzmite malu vrijednost.
Vrijeme objave: 22. januar 2024.