Kavitacioni është një gjendje e dëmshme që ndodh shpesh në njësitë e pompimit centrifugale. Kavitacioni mund të zvogëlojë efikasitetin e pompës, të shkaktojë dridhje dhe zhurmë dhe të çojë në dëmtime serioze në shtytësin e pompës, kutinë e pompës, boshtin dhe pjesët e tjera të brendshme. Kavitacioni ndodh kur presioni i lëngut në pompë bie nën presionin e avullimit, duke shkaktuar formimin e flluskave të avullit në zonën me presion të ulët. Këto flluska avulli shemben ose "shpërthejnë" dhunshëm kur hyjnë në zonën me presion të lartë. Kjo mund të shkaktojë dëmtime mekanike brenda pompës, të krijojë pika të dobëta që janë të ndjeshme ndaj erozionit dhe korrozionit dhe të dëmtojë performancën e pompës.

Kuptimi dhe zbatimi i strategjive për të zbutur kavitacionin është thelbësor për ruajtjen e integritetit operacional dhe jetëgjatësisë së shërbimit të pompa me kasë të ndarë .

Llojet e kavitacionit në pompa

Për të zvogëluar ose parandaluar kavitacionin në një pompë, është e rëndësishme të kuptoni llojet e ndryshme të kavitacionit që mund të ndodhin. Këto lloje përfshijnë:

1.Kavitacioni i avullimit. I njohur gjithashtu si "kavitacioni klasik" ose "kavitacioni i disponueshëm me thithje pozitive neto (NPSHa), ky është lloji më i zakonshëm i kavitacionit. Shtresë e ndarë pompat rrisin shpejtësinë e lëngut kur ai kalon nëpër vrimën e thithjes së shtytësit. Rritja e shpejtësisë është e barabartë me një ulje të presionit të lëngut. Ulja e presionit mund të bëjë që një pjesë e lëngut të vlojë (avullojë) dhe të formojë flluska avulli, të cilat do të shemben me dhunë dhe do të prodhojnë valë të vogla tronditëse kur të arrijnë në zonën me presion të lartë.

2. Kavitacion i turbullt. Komponentët si bërrylat, valvulat, filtrat, etj. në sistemin e tubacioneve mund të mos jenë të përshtatshëm për sasinë ose natyrën e lëngut të pompuar, gjë që mund të shkaktojë vorbulla, turbulenca dhe ndryshime presioni në të gjithë lëngun. Kur këto dukuri ndodhin në hyrjen e pompës, ato mund të gërryejnë drejtpërdrejt pjesën e brendshme të pompës ose të shkaktojnë avullimin e lëngut.

3. Kavitacioni i sindromës së tehut. I njohur gjithashtu si "sindroma e kalimit të tehut", ky lloj kavitacioni ndodh kur diametri i shtytësit është shumë i madh ose veshja e brendshme e kutisë së pompës është shumë e trashë/diametri i brendshëm i kutisë së pompës është shumë i vogël. Njëra ose të dyja këto kushte do të zvogëlojnë hapësirën (zbrazjen) brenda kutisë së pompës nën nivelet e pranueshme. Zvogëlimi i hapësirës brenda kutisë së pompës bën që shpejtësia e rrjedhës së lëngut të rritet, duke rezultuar në një ulje të presionit. Ulja e presionit mund të shkaktojë avullimin e lëngut, duke krijuar flluska të kavitacionit.

4.Kavitacioni i riqarkullimit të brendshëm. Kur një pompë e ndarë në qendër nuk është në gjendje të shkarkojë lëngun me shpejtësinë e kërkuar të rrjedhës, ajo bën që një pjesë ose e gjithë lëngu të riqarkullohet rreth shtytësit. Lëngu riqarkullues kalon nëpër zona me presion të ulët dhe të lartë, gjë që gjeneron nxehtësi, shpejtësi të lartë dhe formon flluska avullimi. Një shkak i zakonshëm i riqarkullimit të brendshëm është funksionimi i pompës me valvulën e daljes së pompës të mbyllur (ose me një shpejtësi të ulët rrjedhjeje).

5. Kavitacioni i tërheqjes së ajrit. Ajri mund të tërhiqet në pompë përmes një valvule të dështuar ose pajisje të lirshme. Pasi të jetë brenda pompës, ajri lëviz me lëngun. Lëvizja e lëngut dhe e ajrit mund të formojë flluska që "shpërthejnë" kur ekspozohen ndaj presionit të shtuar të shtytësit të pompës.

Faktorët që kontribuojnë në kavitacion - NPSH, NPSHa dhe NPSHr

NPSH është një faktor kyç në parandalimin e kavitacionit në pompat e ndara. NPSH është ndryshimi midis presionit aktual të thithjes dhe presionit të avullit të lëngut, i matur në hyrjen e pompës. Vlerat e NPSH duhet të jenë të larta për të parandaluar avullimin e lëngut brenda pompës.

NPSHa është NPSH aktuale në kushtet e funksionimit të pompës. Kërkohet koka e thithjes pozitive neto (NPSHr) është minimumi NPSH i specifikuar nga prodhuesi i pompës për të shmangur kavitacionin. NPSHa është një funksion i tubacioneve thithëse, instalimit dhe funksionimit të detajeve të pompës. NPSHr është një funksion i dizajnit të pompës dhe vlera e tij përcaktohet nga testimi i pompës. NPSHr përfaqëson kokën e disponueshme në kushtet e provës dhe zakonisht matet si një rënie prej 3% në kokën e pompës (ose kokën e shtytësit të fazës së parë për pompat me shumë shkallë) për të zbuluar kavitacionin. NPSHa duhet të jetë gjithmonë më e madhe se NPSHr për të shmangur kavitacionin.

Strategjitë për të reduktuar kavitacionin - Rritni NPSHa për të parandaluar kavitacionin

Sigurimi që NPSHa është më i madh se NPSHr është kritik për shmangien e kavitacionit. Kjo mund të arrihet duke:

1. Ulja e lartësisë së pompës së mbështjelljes së ndarë në raport me rezervuarin/gropë thithëse. Niveli i lëngut në rezervuarin/gropë thithëse mund të rritet ose pompa mund të montohet më poshtë. Kjo do të rrisë NPSHa në hyrjen e pompës.

2. Rritni diametrin e tubacionit thithës. Kjo do të zvogëlojë shpejtësinë e lëngut me një shpejtësi konstante rrjedhjeje, duke reduktuar kështu humbjet e kokës së thithjes në tubacione dhe pajisje.

2. Zvogëloni humbjet e kokës në pajisje. Zvogëloni numrin e nyjeve në linjën e thithjes së pompës. Përdorni pajisje të tilla si bërryla me rreze të gjatë, valvola me hapje të plotë dhe reduktues të ngushtuar për të ndihmuar në reduktimin e humbjeve të kokës së thithjes për shkak të montimeve.

3. Shmangni instalimin e ekraneve dhe filtrave në linjën e thithjes së pompës sa herë që është e mundur, pasi ato shpesh shkaktojnë kavitacion në pompat centrifugale. Nëse kjo nuk mund të shmanget, sigurohuni që ekranet dhe filtrat në linjën e thithjes së pompës të inspektohen dhe pastrohen rregullisht.

5. Ftoheni lëngun e pompuar për të reduktuar presionin e avullit të tij.

Kuptoni kufirin e NPSH për të parandaluar kavitacionin

Marzhi i NPSH është ndryshimi midis NPSHa dhe NPSHr. Një diferencë më e madhe e NPSH zvogëlon rrezikun e kavitacionit sepse siguron një faktor sigurie për të parandaluar që NPSHa të bjerë nën nivelet normale të funksionimit për shkak të kushteve të luhatshme të funksionimit. Faktorët që ndikojnë në marzhin e NPSH përfshijnë karakteristikat e lëngut, shpejtësinë e pompës dhe kushtet e thithjes.

Ruajtja e rrjedhës minimale të pompës

Sigurimi që një pompë centrifugale funksionon mbi rrjedhën minimale të specifikuar është kritike për reduktimin e kavitacionit. Përdorimi i një pompe me kasë të ndarë nën diapazonin e saj optimal të rrjedhës (zona e lejueshme e funksionimit) rrit mundësinë e krijimit të një zone me presion të ulët që mund të shkaktojë kavitacion.

Konsideratat e projektimit të shtytësit për të reduktuar kavitacionin

Dizajni i shtytësit luan një rol të rëndësishëm nëse një pompë centrifugale është e prirur ndaj kavitacionit. Shtytësit më të mëdhenj me më pak tehe priren të ofrojnë më pak përshpejtim të lëngjeve, gjë që redukton rrezikun e kavitacionit. Për më tepër, shtytësit me diametër më të mëdhenj të hyrjes ose tehe të ngushtuara ndihmojnë në menaxhimin më të qetë të rrjedhës së lëngut, duke minimizuar turbulencat dhe formimin e flluskave. Përdorimi i materialeve që i rezistojnë dëmtimit të kavitacionit mund të zgjasë jetën e shtytësit dhe pompës.

Përdorimi i pajisjeve kundër kavitacionit

Pajisjet kundër kavitacionit, të tilla si aksesorët e kondicionimit të rrjedhës ose veshjet për shtypjen e kavitacionit, janë efektive në zbutjen e kavitacionit. Këto pajisje funksionojnë duke kontrolluar dinamikën e lëngut rreth shtytësit, duke siguruar një rrjedhje më të qëndrueshme dhe duke reduktuar turbulencat dhe zonat me presion të ulët që shkaktojnë kavitacion.

Rëndësia e madhësisë së duhur të pompës në parandalimin e kavitacionit

Zgjedhja e llojit të duhur të pompës dhe specifikimi i madhësisë së saktë për një aplikim specifik është kritik për parandalimin e kavitacionit. Një pompë e madhe mund të mos funksionojë me aq efikasitet në prurje më të ulëta, duke rezultuar në një rrezik të shtuar të kavitacionit, ndërsa një pompë e vogël mund të duhet të punojë më shumë për të përmbushur kërkesat e rrjedhës, gjë që rrit gjithashtu gjasat e kavitacionit. Zgjedhja e duhur e pompës përfshin një analizë të detajuar të kërkesave të rrjedhës maksimale, normale dhe minimale, karakteristikave të lëngut dhe strukturës së sistemit për të siguruar që pompa të funksionojë brenda intervalit të caktuar të funksionimit. Madhësia e saktë parandalon kavitacionin dhe rrit efikasitetin dhe besueshmërinë e pompës gjatë gjithë ciklit të saj jetësor.