1, Феномен на кавитация
Когато налягането на течност се намали до налягането на изпаряване при определена температура, в течността се генерират мехурчета. Това явление на генериране на мехурчета се нарича кавитация. Мехурчетата, генерирани по време на кавитация, когато текат под високо налягане, намаляват обема си и в крайна сметка се пукат. Феноменът на мехурчета, изчезващи в течността поради повишаване на налягането, се нарича кавитационен колапс.
По време на работа на помпата, ако абсолютното налягане на изпомпваната течност в локална област (обикновено определена точка по-късно във входа на лопатката на работното колело) спадне до налягането на изпаряване на течността при тази температура поради някаква причина, течността започва да се изпарява на това място, произвеждайки голямо количество пара и образувайки мехурчета. Когато течността, съдържаща голям брой мехурчета, преминава напред през зоната с високо-налягане вътре в работното колело, течността под високо{2}}налягане около мехурчетата кара мехурчетата бързо да се свият и дори да се спукат. В същото време, когато балонът се кондензира и разкъсва, течните частици изпълват кухината с висока скорост, генерирайки силен ефект на воден чук и удряйки металната повърхност с висока честота на удара. Ударното напрежение може да достигне стотици до хиляди атмосфери, а честотата на удара може да достигне десетки хиляди пъти в секунда. В тежки случаи може да причини разрушаване на дебелината на стената.
Процесът на генериране на мехурчета във водната помпа и причиняване на повреда на компонентите на потока поради спукване на мехурчета се нарича кавитация във водната помпа. След възникване на кавитация във водна помпа, тя не само поврежда компонентите на свръхток, но също така произвежда шум и вибрации, което води до намаляване на производителността на помпата. В тежки случаи може да прекъсне течността в помпата и да й попречи да работи правилно.
2, Основна формула за връзка за кавитация на помпата
Условията за кавитация на помпата се определят както от самата помпа, така и от смукателното устройство. Следователно, изучаването на условията за кавитация трябва да се има предвид както от самата помпа, така и от смукателното устройство. Основната връзка между кавитацията на помпата е
NPSHc По-малко или равно на NPSHr По-малко или равно на [NPSH] По-малко или равно на NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) - Кавитацията на помпата започва
NPSHa>NPSHr (NPSHc) - Помпа без кавитация
Във формулата, NPSHa - допустима кавитация на устройството, известна също като ефективна допустима кавитация, колкото по-голямо е количеството, толкова по-малка е вероятността от кавитация;
NPSHr - Допуск за кавитация на помпата, известен също като необходим допуск за кавитация или динамичен спад на налягането на входа на помпата. Колкото по-малък е NPSHr, толкова по-добри са антикавитационните характеристики;
NPSHc - допустима критична кавитация, се отнася до допустимата кавитация, съответстваща на известно намаляване на производителността на помпата;
[NPSH] - Допустимо допустимо отклонение за кавитация е допустимото отклонение за кавитация, използвано за определяне на работните условия на помпата, обикновено се приема като [NPSH]=(1,1-1,5) NPSHc.
3, Изчисляване на допустимата кавитация на устройството
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
4, Мерки за предотвратяване на кавитация
To prevent cavitation, it is necessary to increase NPSHa so that NPSHa>NPSHr. Мерките за предотвратяване на кавитация са следните:
1. Намалете геометричната височина на засмукване Hg (или увеличете геометричната височина на обратния поток);
2. За да се намали загубата при вдишване hc, могат да се положат усилия за увеличаване на диаметъра на тръбата, минимизиране на дължината на тръбопровода, завоите и аксесоарите и т.н.;
3. Предотвратяване на продължителна работа при условия на интензивен трафик;
4. При същата скорост и дебит, използването на двойна смукателна помпа намалява дебита на входа и прави помпата по-малко склонна към кавитация;
Когато се появи кавитация в помпата, дебитът трябва да се намали или скоростта трябва да се намали по време на работа;
Състоянието на смукателния басейн на помпата има значително влияние върху кавитацията на помпата;
7. За помпи, работещи при тежки условия, могат да се използват антикавитационни материали, за да се избегне повреда от кавитация.
