Kao dobavljač višestepenih centrifugalnih pumpi, tokom godina sam razgovarao sa mnogim klijentima o tome kako ove pumpe rade. Postoji jedna tema koja se stalno pojavljuje: kavitacija. Dakle, hajde da istražimo šta je kavitacija u višestepenim centrifugalnim pumpama, zašto je važna i kako se možemo nositi s njom.
Šta je kavitacija
Kavitacija je u osnovi poput mini-eksplozijske zabave koja se događa unutar vaše pumpe. Kada se tečnost u višestepenoj centrifugalnoj pumpi kreće kroz različite faze, pritisak se menja. U nekim dijelovima pumpe, obično na ulazu rotora, tlak može pasti toliko nisko da tekućina počinje isparavati. Formira mjehuriće pare, kao kada prokuvate vodu, ali na mnogo neželjenijem mjestu.
Ovi mjehurići se prenose zajedno s tečnošću u područja gdje je pritisak veći. Kada stignu do ovih zona visokog pritiska, mjehurići se iznenada kolabiraju. Ovaj kolaps je super nasilan. To je poput male implozije, a energija oslobođena iz ovih kolapsa može uzrokovati ozbiljna oštećenja pumpe.
Kako se kavitacija događa u višestepenim centrifugalnim pumpama
Kod višestepenih centrifugalnih pumpi proces je malo složeniji nego kod jednostepenih pumpi. Pumpa ima više rotora raspoređenih u seriju. Kako tečnost prolazi kroz svako radno kolo, njen pritisak i brzina se menjaju.
Na ulazu prvog radnog kola, ako je usisni pritisak prenizak, tečnost može odmah početi da isparava. To bi moglo biti zbog nekoliko razloga. Možda je usisna cijev premala, što uzrokuje protok velike brzine i pad tlaka. Ili je možda pumpa postavljena previsoko iznad izvora tečnosti, a statička visina je prevelika da bi pumpa mogla da podnese.
Kako se tečnost kreće kroz naredne impelere, promene pritiska takođe mogu izazvati kavitaciju. Ako dizajn impelera ili kanala protoka nije ispravan, to može dovesti do neravnomjerne raspodjele tlaka, stvarajući mjesta na kojima tlak pada dovoljno da se formiraju mjehurići pare.
Uticaj kavitacije
Oštećenje komponenti pumpe
Najočigledniji učinak kavitacije je oštećenje koje uzrokuje na dijelovima pumpe. Kolaps mjehurića pare stvara udarne talase visokog intenziteta. Ovi udarni talasi mogu erodirati metalne površine impelera, voluta i drugih unutrašnjih komponenti. S vremenom ćete vidjeti udubljenja i koroziju na ovim dijelovima. Posebno je rotor vrlo ranjiv. Jednom kada se ošteti, performanse pumpe značajno opadaju. Neće moći da radi tako efikasno, a može čak i da počne da proizvodi čudne zvukove.
Smanjena efikasnost pumpe
Kavitacija takođe utiče na efikasnost pumpe. Mjehurići pare zauzimaju prostor u protoku tečnosti, što remeti normalan obrazac strujanja. To znači da pumpa mora više raditi da bi premjestila istu količinu tekućine. Kao rezultat toga, potrošnja energije raste, a ukupna efikasnost pumpe opada. U suštini trošite više novca na struju ili druge izvore energije da biste obavili manje posla.
Buka i vibracije
Ako ste ikada čuli da pumpa zvecka ili pucketa, kavitacija bi mogla biti krivac. Kolaps mjehurića stvara buku, a uzrokuje i vibracije u pumpi. Ove vibracije se mogu prenijeti na okolnu opremu i građevinsku konstrukciju. Nije samo neugodno; prekomjerne vibracije također mogu dovesti do mehaničkih kvarova u drugim dijelovima sistema.
Detecting Cavitation
Rano otkrivanje kavitacije je ključno za sprečavanje velikih oštećenja pumpe. Postoji nekoliko načina da to učinite.
Vizuelni pregled
Jedan od najjednostavnijih načina je vizualni pregled komponenti pumpe. Ako vidite udubljenje ili eroziju na impeleru ili drugim dijelovima, to je znak da se može dogoditi kavitacija. Međutim, ova metoda djeluje samo nakon što je već nastala neka šteta.
Praćenje buke i vibracija
Korišćenje senzora za praćenje nivoa buke i vibracija pumpe može biti veoma efikasno. Povećanje buke ili vibracija može ukazivati na prisustvo kavitacije. Postoje specijalizirani senzori vibracija i akustični senzori koji mogu otkriti ove promjene i poslati upozorenja.
Praćenje pritiska i protoka
Praćenje pritiska na ulazu i izlazu pumpe, kao i brzine protoka, takođe može pomoći. Nagli pad pritiska ili promena brzine protoka može biti znak kavitacije. Upoređujući stvarna očitanja sa normalnim radnim vrijednostima, možete uočiti potencijalne probleme.
Sprečavanje kavitacije
Odgovarajući izbor pumpe
Prilikom odabira višestepene centrifugalne pumpe, važno je odabrati pravu za svoju primjenu. Uzmite u obzir potrebnu brzinu protoka, visinu i svojstva tečnosti. Uvjerite se da pumpa ima dovoljnu neto pozitivnu usisnu glavu (NPSHa) da spriječi kavitaciju. Možete koristitiCentrifugalna pumpa visokog pritiskaza aplikacije koje zahtevaju izlaz visokog pritiska.
Ispravna instalacija
Način na koji je pumpa instalirana takođe je veoma bitan. Usisna cijev bi trebala biti dovoljno velika da smanji pad tlaka. Pumpa treba biti instalirana na odgovarajućoj visini iznad izvora tečnosti. Uvjerite se da nema oštrih krivina ili ograničenja na usisnom vodu.
Dizajn sistema
U cjelokupnom dizajnu sistema možete koristiti tehnike kao što je dodavanje pumpe za povišenje tlaka za povećanje usisnog tlaka. Ovo može pomoći da se osigura da pritisak na ulazu pumpe ostane iznad pritiska pare tečnosti. Također možete razmisliti o korištenjuCentrifugalna pumpa za prenosza prijenos tekućina na stabilniji način, smanjujući rizik od kavitacije.
Održavanje
Redovno održavanje je ključno za sprečavanje kavitacije. Održavajte pumpu čistom i provjerite ima li znakova habanja ili oštećenja. Zamijenite sve istrošene dijelove odmah. Također, provjerite jesu li zaptivke u dobrom stanju kako biste spriječili curenje zraka, što može doprinijeti kavitaciji.
Zaključak
Kavitacija je ozbiljan problem kod višestepenih centrifugalnih pumpi. To može uzrokovati oštećenje komponenti pumpe, smanjiti efikasnost i stvoriti probleme sa bukom i vibracijama. Ali razumijevanjem šta uzrokuje kavitaciju, kako je otkriti i kako je spriječiti, možete održavati svoje pumpe da rade glatko i efikasno.
Kao dobavljač, mi smo tu da vam pomognemo sa svim vašim potrebama za višestepenim centrifugalnim pumpama. Bilo da tražite novu pumpu ili trebate savjet o sprječavanju kavitacije, imamo stručnost. Ako ste zainteresovani za našeCentrifugalna pumpa visokog protokaili bilo koje druge proizvode, ne ustručavajte se kontaktirati za pregovore o kupovini. Spremni smo raditi s vama kako bismo pronašli najbolja rješenja za vaše aplikacije.
Reference
- Karassik, IJ, Messina, JP, Cooper, PT, & Heald, CC (2008). Pump Handbook. McGraw - Hill.
- Stepanoff, AJ (1957). Centrifugalne i aksijalne pumpe: teorija, dizajn i primjena. Wiley.
