Úvod do běžných pojmů čerpadla (6) – Teorie kavitace čerpadla

Kavitace čerpadla: Teorie a výpočty

Přehled jevu kavitace
Tlak odpařování kapaliny je tlak odpařování kapaliny (tlak nasycených par). Tlak odpařování kapaliny souvisí s teplotou. Čím vyšší je teplota, tím větší je tlak odpařování. Tlak odpařování čisté vody při pokojové teplotě 20℃ je 233,8 Pa. Zatímco tlak odpařování vody při 100 ℃ je 101296 Pa. Čistá voda při pokojové teplotě (20℃) se proto začne vypařovat, když tlak klesne na 233,8 Pa.
Když se tlak kapaliny sníží na tlak odpařování při určité teplotě, kapalina bude vytvářet bubliny, což se nazývá kavitace. Pára v bublině však ve skutečnosti není úplně pára, ale obsahuje také plyn (hlavně vzduch) ve formě rozpuštění nebo jádra.
Když bubliny vznikající při kavitaci proudí na vysoký tlak, jejich objem se zmenšuje a dokonce praskne. Tento jev, kdy bubliny mizí v kapalině v důsledku zvýšení tlaku, se nazývá kavitační kolaps.

Fenomén kavitace v čerpadle
Při provozu čerpadla, je-li místní oblast jeho přepadové části (obvykle někde za vstupem lopatky oběžného kola). Z nějakého důvodu, když absolutní tlak čerpané kapaliny klesne na tlak odpařování při aktuální teplotě, kapalina se tam začne vypařovat, generuje páru a tvoří bubliny. Tyto bubliny proudí vpřed s kapalinou, a když dosáhnou určitého vysokého tlaku, vysokotlaká kapalina kolem bublin nutí bubliny se prudce smršťovat a dokonce prasknout. Když bublina praskne, částice kapaliny zaplní dutinu vysokou rychlostí a vzájemně se srazí a vytvoří vodní ráz. Tento jev způsobí korozní poškození nadproudových součástí, když se objeví na pevné stěně.
Tento proces je procesem kavitace čerpadla.

Vliv kavitace čerpadla
Produkovat hluk a vibrace
Korozní poškození nadproudových součástí
Snížení výkonu

A

Základní rovnice kavitace čerpadla
Přídavek na kavitaci NPSHr-Pump se také nazývá nezbytný přídavek na kavitaci a v zahraničí se nazývá nezbytný čistý kladný spád.
NPSHa - Přídavek na kavitaci zařízení se také nazývá efektivní přídavek na kavitaci, který zajišťuje odsávací zařízení. Čím vyšší je NPSHA, tím menší je pravděpodobnost kavitace čerpadla. NPSHa klesá s nárůstem provozu.

b

Vztah mezi NPSHa a NPSHr při změně průtoku

Metoda výpočtu kavitace zařízení

hg=Pc/ρg-hc-Pv/ρg-[NPSH]

[NPSH]-Přípustný přídavek na kavitaci
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr

Když je průtok velký, vezměte velkou hodnotu, a když je průtok malý, vezměte malou hodnotu.


Čas odeslání: 22. ledna 2024