Кавитация: главная вибрационная проблема насоса и способы предотвращения

Ранее обсуждали 6 вибрационных проблем, кавитация — самая частая. Рассмотрим подробнее: причины и предотвращение. Кавитация насоса — образование полостей/пузырей в перекачиваемой среде в зонах низкого давления вокруг рабочего колеса. При схлопывании создают ударные волны, повреждающие корпус или рабочее колесо.

Симптомы кавитации

Хорошая новость: многие формы кавитации сопровождаются легко обнаруживаемыми симптомами:

• Избыточный шум: хлопки, хруст, гул, звук катящихся шариков
• Избыточное энергопотребление — насос работает выше нормы
• Снижение производительности — крупное или незначительное
• Рабочее колесо с «пропусками» — губчатый вид
• Нестабильные уровни в баке
• Изменения температуры насоса
• При продолжении — признаки усталости на поверхности рабочего колеса

Типы кавитации

Много типов, четыре основных:

Кавитация всасывания

Турбулентность жидкости высвобождает растворенные газы в всасывающую трубопровод. Часто при низком давлении или высоком вакууме. Насос не получает достаточный расход, пузыри образуются у входа рабочего колеса. Переносятся на выпускную сторону, сжимаются и имплодируют у рабочего колеса.

Испарительная кавитация

Жидкость в насосе испаряется из-за потери всасывающей нагрузки или слишком низкого/высокого давления. Все центрифугальные насосы имеют требуемый диапазон всасывающего давления для предотвращения испарения. Но расчет часто предполагает пресную воду при 20°C. При других условиях возможна испарительная кавитация.

Синдром прохождения лопаток

Когда внешний диаметр рабочего колеса проходит слишком близко к срезу корпуса, возможен ущерб. Скорость жидкости растет в узком проходе, давление падает, вызывая испарение. Пузыри образуются от схлопывания сразу за срезом. Ущерб обычно ограничен центром лопатки, не распространяется на оболочки закрытого рабочего колеса.

Выпускная кавитация

Если выпускное давление слишком высоко или насос работает ниже 10% точки наилучшей эффективности. Высокое давление удерживает жидкость внутри, заставляя циркулировать. Образующийся вакуум у стенки корпуса поддерживает образование пузырей, имплодирующих с ударными волнами.

Как предотвратить кавитацию

Много способов, включая:

• Оценка конструкции насоса — путь жидкости к/от насоса идеален для условий. При проблемах перестройка конструкции решает вопрос.
• Проверка фильтров и сепараторов на забитость — вызывает кавитацию.
• Проверка характеристической кривой насоса — работа в точке макс. эффективности. Минимальный зазор кончика лопатки до среза 4% диаметра для рабочих колес <14 дюймов (предотвращение синдрома прохождения лопаток). Для >14 дюймов — мин. 6%.
• Увеличение расстояния между локальным статическим давлением в жидкости и паровым давлением жидкости при фактической температуре.

Если насос показывает признаки кавитации — свяжитесь с нами. HDS ведет современный сервисный центр в юго-восточном Хьюстоне, способный решить все ваши ремонтные потребности.