Понимание кавитации в центробежных насосах
Thread Content
Кавитация в центробежных насосах – это явление, с которым чаще всего сталкиваются при использовании таких насосов. При кавитации жидкость при температуре, соответствующей давлению насыщенного пара, подвергается снижению давления в процессе потока; в результате этого образуются пузырьки, которые затем лопаются. Это приводит к возникновению вибраций и снижению эффективности работы насоса. Сегодня я разговаривал с одним из специалистов по оборудованию; он сказал, что температура насыщенного пара для центробежных насосов составляет 235 градусов. Чем выше температура, тем больше вероятность возникновения кавитации. Так ли это???? Если давление на входе в насос составляет 3,5 МПа, а температура – 235 градусов, то при запуске насоса без выпуска воздуха будет ли возникать кавитация?
Чем выше температура, тем легче происходит кавитация, и это верно: чем выше температура, тем выше соответствующее давление насыщенного пара. Чем выше давление насыщенного пара, тем легче происходит испарение, и тем выше вероятность возникновения кавитации. Может ли возникнуть проблема, связанная с застреванием газа, независимо от температуры? Проблема застревания газа возникает из-за высасывания воздуха; основной причиной является утечка газа на входе, и это не связано с температурой
В первую очередь смотрят на разницу между запасом против кавитации у устройства и необходимым запасом против кавитации у насоса. При высокой температуре кавитация не возникает, если давление на входе достаточно высокое
Кавитация может возникать по разным причинам. В инструкции к оборудованию указаны показатели запаса против кавитации для данного насоса, а также значения давления и температуры на входе. 1. Чем выше соответствующая температура, тем легче происходит кавитация, но это можно компенсировать путем увеличения статического давления, то есть давления на входе. 2. Для снижения вероятности возникновения кавитации перед запуском насоса необходимо тщательно освободить его от воздуха и предварительно нагреть, чтобы температура самого насоса приблизилась к температуре входящей среды.
Объяснение очень хорошее, учусь!*
Кавитация и захват газа — это не одно и то же. Кавитация возникает, когда в области с низким давлением в центре ротора из-за низкой температуры, превышающей давление насыщенного пара, образуются пузыри. Позже, по мере движения жидкости в область с высоким давлением внутри насоса, газ под действием давления внезапно конденсируется, что приводит к образованию пустот. Жидкость вокруг быстро заполняет эти пустоты, что вызывает эффект удара. Пневматическое зажимание возникает из-за того, что негазообразные газы не могут выйти из области низкого давления в корпусе насоса.
Проблема кавитации — это то, что в первую очередь должны учитывать проектировщики. Ее можно избежать, если при проектировании полностью учесть характеристики рабочей среды и обеспечить достаточное давление на входе в насос. На самом деле, на месте установки устройства этого можно избежать, если правильно регулировать высоту резервуара у входа насоса и давление в нем.
Можно понимать это так: давление насыщенного пара является функцией температуры. Какова же связь между фазой пара, при которой существует давление насыщенного пара, и жидкой фазой? Можно предположить, что при температуре 25°C некая жидкость состоит из 99 г жидкости и 1 г газа над ней. Если повысить температуру, молекулы будут двигаться быстрее, и часть из них испарится и присоединится к газу. При этом, поскольку температура повышается, соответствующее давление насыщенного пара также увеличивается; значит, количество вещества в газообразном состоянии будет расти. Таким образом, первоначальная жидкость может превратиться в 90 г жидкости и 10 г газа над ней. Соблюдается закон сохранения массы. Если скорость диффузии остается неизменной, объем газа практически не изменится. Таким образом, давление насыщенного пара будет продолжать расти. Можно сказать, что при повышении температуры часть жидкости испаряется и присоединяется к газу, пока газ не достигнет определенного давления, то есть давления насыщенного пара.