Загальні положення про кавітацію в лопатевих насосах
Кавітація – комплекс фіз- механічних явищ, що виникають в проточній частині насоса при зниженні тиску до певної критичної величини.
Критичною величиною є тиск насиченої пари (Рн.п.).
Кавітація обмежує висоту всмоктування hвс, погіршуються характеристики насоса(знижується напір Н, подача Q, потужність N, ккд η). Супроводжується звуковими ефектами шумом та тріском, вібрацією та ерозійним руйнуванням проточної частини насоса. Знижується економічність, тривалість роботи, надійність. При розвиненій кавітації можливе скупчення кавітаційних бульбашок, що може призвести до перекриття між лопатевих каналів.
При кавітації відбуваються такі явища:
1. Падіння Н, Q, N, η тому, що виникає зменшення вхідних, прохідних перерізів.
2. Ерозія механічного руйнування
3. Корозія (в зоні кавітації можливе виділення кисню, крозія поверхні металу посилюється через механічне руйнування захисної плівки оксидів.
4. Місцеве підвищення температури
5. Електричні явища пов'язані з окисненням металу, утворення термопари.
Причини місцевого характеру виникнення кавітації. Заходи по запобіганні кавітації.
-великі швидкості рідини на вході в р.к. внаслідок стиснення потоку.
- великі опори внаслідок шорсткості і нерівностей поверхонь на вході в насос
- відрив потоку від обмежуючих поверхонь
- наявність вторинної течії в зазорах машини
|
|
|
- несталий режим роботи при пуску або зупинці насоса
Зменшення впливу кавітації можливо за допомогою впуску повітря до всмоктую чого трубопроводу, збільшенням діаметра і укороченням підвідного трубопроводу, зменшенням подачі або частоти обертання. Ефективним є встановлення перед р. к. першої ступені вкюченого осьового колеса або шнека.
Збільшення кількості лопатей р. к. насоса з високим ns або зменшення його в насосах з низьким ns спричиняє до зменшення кавітаційного запасу на вході.
Причини загального характеру виникнення кавітації. Заходи по ослабленню кавітації.
- зниження абс. Тиску в системі
- підвищення висоти всмоктування
- підвищення температури перекачуваної рідини (підвищення тиску пароутворення)
- значні гідравлічні втрати у всмоктувальному трубопроводі (засмічення або обмерзання трубопроводу)
Зменшення впливу кавітації можливо за допомогою впуску повітря до всмоктую чого трубопроводу, збільшенням діаметра і укороченням підвідного трубопроводу, зменшенням подачі або частоти обертання. Ефективним є встановлення перед р. к. першої ступені вкюченого осьового колеса або шнека.
Збільшення кількості лопатей р. к. насоса з високим ns або зменшення його в насосах з низьким ns спричиняє до зменшення кавітаційного запасу на вході.
|
|
|
Допускаемый и требуемый кавитационный запас в насосных установках
Допускаемый кавитационный запас (сокр. - ДКЗ, аналог англ. понятию - NPSH ) - Разница между давлением на впуске и минимальным уровнем давления внутри насоса. Таким образом, ДКЗ (NPSH) представляет собой выражение потери давления, происходящей внутри передней части корпуса насоса.
Давление внутри насоса меняется от впускного отверстия на всасе до выпускного отверстия со стороны разгрузки. В передней части насоса происходит снижение давления перед последующим его увеличением на разгрузочной стороне до уровня, превышающего давление на входе.
При слишком низком давлении на входе ДКЗ (NPSH) приведет к снижению минимального давления внутри насоса ниже давления испарения перекачиваемой жидкости. Это обуславливает возникновение в насосе кавитации, вызывающей шум и приводящей к поломкам. Требуемое значение ДКЗ (NPSH) указано в технических данных насоса. Требуемое значение ДКЗ (NPSH) показывает минимальное давление на всасе, необходимое для предотвращения кавитации в конкретном насосе при конкретном уровне расхода.
|
|
|
NPSH - высота столба жидкости на входе насоса - параметр центробежного насоса. Это минимальное давление на входе насоса, которое требуется для работы насоса данной конструкции без кавитации, т. е. давление, необходимое для предотвращения вскипания жидкости. NPSH определяется типом рабочего колеса и частотой вращения насоса, температурой перекачиваемой жидкости.
Для насосов в погружных установках NPSH системы равен атмосферному давлению + минимальная высота уровня жидкости над всасываемым патрубком насоса. Для насосов сухой установки дополнительно производится вычитание потерь напора со стороны всасывания. NPSHнасоса указывается изготовителем на каждый насос.
Требуемое значение NPSH (NPSHR)
Требуемое значение NPSH (NPSHR) - Зависит от конструкции насоса. Когда жидкость проходит через всасывающий патрубок насоса и попадает на направляющий аппарат рабочего колеса, скорость жидкости увеличивается, а давление падает. Также возникают потери давления из-за турбулентности и неровности потока жидкости, т.к. жидкость бьет по колесу.
Центробежная сила лопаток рабочего колеса также увеличивает скорость и уменьшает давление жидкости. (NPSHr - необходимый подпор на всасывающем патрубке насоса, чтобы компенсировать все потери давления в насосе и удержать жидкость выше уровня давления насыщенных паров, и ограничить потери напора, возникающие в результате кавитации на уровне 3%. Трехпроцентный запас на падение напора – общепринятый критерий NPSHr , принятый для облегчения расчета. Большинство насосов с низкой всасывающей способностью могут работать с низким или минимальным запасом по NPSHR, что серьезно не сказывается на сроке их эксплуатации. NPSHr зависит от скорости и производительности насосов. Обычно производители насосов предоставляют информацию о характеристике NPSHr.
|
|
|
Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 555; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!