Santrifüj nasoslarning asosiy tamoyillari: kavitatsiya

Santrifüj nasoslarda kavitatsiya turlari

Santrifüj nasoslarda kavitatsiyani kamaytirish yoki oldini olish uchun yuzaga kelishi mumkin bo'lgan turli xil kavitatsiya turlarini tushunish muhimdir. Bu turlarga quyidagilar kiradi:

1. Vaporizatsiya kavitatsiyasi. "Tipik kavitatsiya" yoki "Net musbat assimilyatsiya boshi etishmovchiligi (NPSHa) kavitatsiyasi" sifatida ham tanilgan, bu kavitatsiyaning eng keng tarqalgan turi. Santrifüj nasosi pervanel teshiklaridan tortilganda suyuqlik tezligini oshiradi. Tezlikning oshishi suyuqlik bosimining pasayishiga to'g'ri keladi. Bosimning pasayishi suyuqlikning bir qismini qaynatishi (bug'lanishi) va bug' pufakchalari hosil bo'lishiga olib kelishi mumkin, ular yuqori bosim zonasiga etib kelganida kuchli qulab tushadi va mayda zarba to'lqinini yaratadi.

 

2. Turbulent kavitatsiya. Quvurlar tizimidagi tirsaklar, klapanlar, filtrlar va boshqalar kabi qismlar pompalanayotgan suyuqlikning hajmi yoki tabiatiga mos kelmasligi mumkin, bu suyuqlik bo'ylab girdab oqimlari, turbulentlik va bosim farqlarini keltirib chiqarishi mumkin. Ushbu hodisalar nasosning kirish qismida paydo bo'lganda, ular nasosning ichki qismini to'g'ridan-to'g'ri eroziya qiladi yoki suyuqlikning bug'lanishiga olib keladi.

 

3. Barg sindromi kavitatsiyasi. "Blade through sindromi" nomi bilan ham tanilgan, bu turdagi kavitatsiya pervanel diametri juda katta bo'lganda yoki nasos korpusining ichki qoplamasi juda qalin/nasos korpusining ichki diametri juda kichik bo'lganda yuzaga keladi. Ushbu shartlardan biri yoki ikkalasi nasos korpusidagi bo'shliqni (bo'shliqni) maqbul darajadan pastga kamaytiradi. Nasosi korpusidagi bo'shliqning kamayishi suyuqlik oqimi tezligining oshishiga olib keladi, bu esa bosimning pasayishiga olib keladi. Bosimning pasayishi suyuqlikning bug'lanishiga olib kelishi mumkin va kavitatsiya pufakchalari paydo bo'lishi mumkin.

 

4. Ichki resirkulyatsiya kavitatsiyasi. Nasos suyuqlikni kerakli oqim tezligida bo'shata olmasa, bu suyuqlikning bir qismini yoki barchasini pervanel atrofida aylanishiga olib keladi. Qayta aylanma suyuqlik past bosimli va yuqori bosimli hududlardan o'tadi, natijada issiqlik, yuqori tezlik va bug'lanish pufakchalari paydo bo'ladi. Ichki aylanishning umumiy sababi nasosning chiqish valfi yopilganda (yoki past oqim tezligida -) nasosning ishlashidir.

 

5. Kavitatsiya bilan havo kirishi. Ishlamay qolgan valf yoki bo'shashgan konnektor orqali nasosga havo tushishi mumkin. Nasos ichiga kirgach, havo suyuqlik bilan birga oqadi. Suyuqlik va havoning harakati nasos pervanining ortib borayotgan bosimiga ta'sir qilganda "portlash" qabariqlarini hosil qilishi mumkin.

 

Kavitatsiyaga olib keladigan omillar

NPSH, NPSHa va NPSHr

NPSH santrifüj nasoslarda kavitatsiyani oldini olish uchun asosiy omil hisoblanadi. NPSH - haqiqiy assimilyatsiya bosimi va nasosning kirish qismida o'lchangan suyuqlik bug'ining bosimi o'rtasidagi farq. Suyuqlikning nasosda bug'lanishiga yo'l qo'ymaslik uchun NPSH qiymati yuqori bo'lishi kerak. NPSHa nasosning ish sharoitida haqiqiy NPSH hisoblanadi. Kerakli aniq musbat assimilyatsiya boshi (NPSHr) kavitatsiyani oldini olish uchun nasos ishlab chiqaruvchisi tomonidan belgilangan minimal NPSH hisoblanadi. NPSHa assimilyatsiya trubkasi va nasosni o'rnatish va ishlatish tafsilotlarining funktsiyasidir. NPSHr nasos dizayni funktsiyasidir va uning qiymati nasos sinovi bilan aniqlanadi. NPSHr sinov sharoitida mavjud bo'lgan boshni ko'rsatadi va odatda kavitatsiyani aniqlash uchun asos sifatida nasos boshidagi 3% pasayish (ko'p bosqichli nasoslar uchun, bosh pervanel boshi) oladi. Kavitatsiyani oldini olish uchun NPSHa har doim NPSHr dan katta bo'lishi kerak.

Havoning kirib kelishi va uning kavitatsiyadagi roli
Havo nasosning assimilyatsiya chizig'iga kirganda, havo kirishi sodir bo'ladi, bu esa kavitatsiya xavfini oshiradi. Bu nasosni noto'g'ri to'ldirish, assimilyatsiya chizig'idagi oqish va assimilyatsiya chizig'idagi girdab yoki turbulent oqim tufayli yuzaga kelishi mumkin. Suyuqlikdagi havo nasosdagi bosim sharoitida kavitatsiya jarayoniga hissa qo'shishi yoki uni kuchaytirishi mumkin bo'lgan kichik pufakchalar hosil qiladi. Havoning kirib kelishini kamaytirish kavitatsiya xavfini kamaytirishning kalitidir. Bunga minimal suvga cho'mish talablariga rioya qilish, quvur ulanishlarining to'g'ri muhrlanishini ta'minlash, etarli NPSHa ni saqlash va nasos kirishida turbulentlikdan qochish orqali erishish mumkin.

 

Kavitatsiya xavfi bilan bog'liq nasos va tizim egri chiziqlarini tahlil qilish

 

Nasos va tizimning egri chizig'ini tahlil qilish kavitatsiya xavfini tushunish va kamaytirish uchun muhim vositadir. Nasos va tizim egri chiziqlari o'rtasidagi kesishmalar turli tizim sharoitlarida nasosning oqimi, boshi va samaradorligini ko'rsatadi. Nasos va tizim egri chizig'ini tahlil qilish orqali operator nasosning optimal ish diapazonini aniqlay oladi va kavitatsiyaga olib kelishi mumkin bo'lgan joylardan qochishi mumkin. Bu joylar oqim tezligi juda yuqori yoki assimilyatsiya boshi juda past bo'lgan vaziyatlarni o'z ichiga oladi. Minimal oqim nuqtasiga alohida e'tibor berilishi kerak, chunki bu darajadan pastroq ishlash kavitatsiya xavfini sezilarli darajada oshiradi. Nasosi egri chizig'idan to'g'ri foydalanish nasosni tanlash, ish tezligi va markazdan qochma nasoslarda kavitatsiyani minimallashtirish uchun zarur choralar haqida qaror qabul qilishga yordam beradi.

 

Kavitatsiyani kamaytirish strategiyalari

Kavitatsiyani oldini olish uchun NPSHa ni ko'taring
NPSHa ning NPSHr dan kattaroq bo'lishini ta'minlash kavitatsiyani oldini olish uchun juda muhimdir. Buni amalga oshirish mumkin:

1. Nasosning balandligini assimilyatsiya rezervuari / tankiga nisbatan kamaytiring. Assimilyatsiya rezervuari/hovuzidagi darajani oshirishi yoki nasosni o'rnatish balandligini kamaytirishi mumkin. Bu nasosning kirish qismida NPSHa ni oshiradi.

 

2. Shlangi trubaning diametrini oshiring. Bu doimiy oqim tezligida suyuqlik tezligini pasaytiradi va shu bilan quvurlar va armatura uchun assimilyatsiya boshi yo'qotishlarini kamaytiradi.

 

3. Aksessuarlarning bosh yo'qotilishini kamaytiring. Nasosi assimilyatsiya liniyasidagi ulanishlar sonini kamaytiring. Uzun radiusli burmalar, toʻliq diametrli klapanlar va konusni qisqartiruvchi quvurlar kabi aksessuarlardan quvur armaturalari tufayli assimilyatsiya boshining yoʻqolishini kamaytirishga yordam beradi.

 

4. Nasosning assimilyatsiya chizig'iga filtr va filtrlarni iloji boricha o'rnatishdan saqlaning, chunki ular odatda markazdan qochma nasosda kavitatsiyaga olib keladi. Agar buning oldini olishning iloji bo'lmasa, nasosning assimilyatsiya chizig'idagi filtr va filtr muntazam tekshirilishi va tozalanishiga ishonch hosil qiling.

 

5. Bug 'bosimini kamaytirish uchun pompalanadigan suyuqlikni sovuting.

 

Kavitatsiyaning oldini olish uchun NPSH chegarasi haqida bilib oling

NPSH marjasi NPSHa va NPSHr o'rtasidagi farqdir. Katta NPSH chegarasi kavitatsiya xavfini kamaytiradi, chunki u NPSHa ning ish sharoitidagi tebranishlar tufayli normal ish darajasidan pastga tushishiga to'sqinlik qiluvchi xavfsizlik omilini ta'minlaydi. NPSH chegarasiga ta'sir qiluvchi omillar suyuqlik xususiyatlari, nasos tezligi va assimilyatsiya sharoitlarini o'z ichiga oladi. Nasosning ishonchli ishlashini ta'minlash va kavitatsiya xavfini kamaytirish uchun muhandislar dizayn va operatsion rejalashtirish bosqichlarida ushbu chegarani hisoblashlari va maksimal darajada oshirishlari kerak. Haqiqiy vaqtda operatsion ma'lumotlarga asoslangan muntazam monitoring va sozlash samarali NPSH marjasini saqlashga yordam beradi.

 

Minimal nasos oqimini saqlang

Santrifüj nasosning belgilangan minimal oqim tezligidan yuqori ishlashini ta'minlash kavitatsiyani kamaytirish uchun juda muhimdir. Optimal oqim diapazonidan (ruxsat etilgan ish maydoni) pastroq ishlaydigan santrifüj nasoslar kavitatsiyani keltirib chiqarishi mumkin bo'lgan past bosimli zonalar ehtimolini oshiradi. Har bir santrifüj nasosda kavitatsiya kabi ish muammolarini oldini olish uchun zarur bo'lgan minimal oqim tezligini ko'rsatadigan nasosning xarakteristikasi egri mavjud. Bu minimal oqim bypass liniyalari, nazorat klapanlari yoki o'zgaruvchan tezlikli nasoslar kabi oqimni boshqarish usullari yordamida saqlanishi mumkin. Bu nasosga talab o'zgarganda, ishga tushirish yoki o'chirish bosqichida ayniqsa muhimdir.

 

Kavitatsiyani kamaytirish uchun pervanel dizayni masalalari

Santrifüj nasosning kavitatsiyaga moyilligida pervanelning dizayni muhim rol o'ynaydi. Kamroq va kattaroq pichoqli pervanel suyuqlikni kamroq tezlashtiradi va kavitatsiya xavfini kamaytiradi. Bundan tashqari, katta kirish diametrli yoki konusli pichoqli pervanellar suyuqliklar oqimini yanada silliq boshqarishga yordam beradi, turbulentlik va qabariq paydo bo'lishini minimallashtiradi. Pervanellar va nasoslarning ishlash muddati kavitatsiya shikastlanishiga chidamli materiallar yordamida uzaytirilishi mumkin.

Kavitatsiyaga qarshi vositalardan foydalaning

Oqimni boshqarish aksessuarlari yoki kavitatsiyani bostirish qoplamalari kabi kavitatsiyani oldini olish asboblari kavitatsiyani samarali ravishda kamaytirishi mumkin. Ushbu qurilmalarning roli pervanel atrofidagi suyuqlik dinamikasini nazorat qilish, yanada barqaror oqimni ta'minlash va kavitatsiyaga olib keladigan turbulentlik va past bosimli hududlarni kamaytirishdir. Oqim rektifikatorlari suyuqlikdagi vortekslarni kamaytirish va nasosning kirish sharoitlarini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin. Kavitatsiyani bostirish qoplamasi pufakchani portlashdan oldin sindirib, pervanel va nasos korpusini shikastlanishdan himoya qiladi.

 

Kavitatsiyani oldini olish uchun nasosni to'g'ri o'lchash muhimligi

To'g'ri nasos turini tanlash va ma'lum bir dastur uchun to'g'ri o'lchamni belgilash kavitasyonning oldini olish uchun juda muhimdir. Haddan tashqari o'lchamdagi nasoslar pastroq oqim tezligida kamroq samarali ishlashi mumkin, bu kavitatsiya xavfini oshiradi, kichik o'lchamdagi nasoslar esa oqim talablariga javob berish uchun ko'proq ishlashi kerak, bu esa kavitatsiya ehtimolini oshiradi. To'g'ri nasos tanlash nasosning belgilangan ish oralig'ida ishlashini ta'minlash uchun maksimal, normal va minimal oqim talablari, suyuqlik xususiyatlari va tizim tartibini batafsil tahlil qilishni o'z ichiga oladi. To'g'ri tanlash kavitatsiyani oldini oladi va nasosning ishlash muddati davomida samaradorligi va ishonchliligini oshiradi. Santrifüj nasoslardagi kavitatsiya samaradorlikka ta'sir qilishi va muhim qismlarga zarar etkazishi bilan xizmat muddatini qisqartirishi mumkin. Muhokama qilingan strategiyalarni amalga oshirish, masalan, nasos dizayni va tanlovini optimallashtirish, tegishli oqim tezligini saqlash va etarli NPSH chegaralarini ta'minlash kavitatsiya xavfini sezilarli darajada kamaytiradi. Muntazam monitoring va texnik xizmat ko'rsatish nasosning optimal sharoitlarda ishlashini ta'minlaydi va shu bilan xizmat muddatini va turli xil ilovalarning ishonchliligini oshiradi. Proaktiv choralarni ko'rish orqali uskunalar ish faoliyatini yaxshilashi va kavitatsiyadan kelib chiqadigan qimmat zarar va xavflardan qochishi mumkin.