Кавитационный запас насоса. Что это?

Кавитацией в насосах, на лопатках рабочего колеса или турбины, называют процессы, сопровождающие «вскипание» жидкости в области входа в насос. В перекачиваемой жидкости образуются пузырьки воздуха. Это связано с падением давления в этой области, и в зависимости от величины падения давления, может проявляться при самых различных температурах, обычно имеющих место при перекачке воды.

На процесс образования пузырьков, влияют три параметра:

1) чем выше обороты - тем пузырьков больше.

2) чем выше температура воды - тем пузырьков больше.

3) чем больше разница давлений на входе насоса и на его выходе - тем их больше.

Кавитация может проявляться в начальной стадии, и тогда в потоке возникают отдельные области, заполненные пузырьками, происходит эффект завоздушивания. Это называется начальной стадией кавитации и при этом возникает характерный шум, отличный от обычного. Создаётся впечатление, что вместе с водой по трубопроводу перекачиваются какие-то твёрдые частицы.

Напор насоса и его КПД несколько снижаются. При длительной работе на таком режиме выходные оконечности лопастей насоса покрываются кавернами (наросты накипи в виде белых известковых точек, полосок и бугорков), которые вначале нарушают чистоту и форму поверхностей в этих областях, а затем приводят к их полному разрушению.

Так вот они - тоже являются дополнительным источником для образования этих пузырьков, особенно на оборотах 2400 – 2800об/мин.

Если «вскипание» воды в области входа приобретает более развитый характер, то происходит разрыв водяного потока паровым включением, после чего происходит срыв подачи насоса. Эта стадия кавитации называется кавитационный срыв. Сам насос вроде и работает, но жидкость не перекачивается.

Что бы избежать этого эффекта - нужно исключить один из факторов:

1) Понизить обороты;

2) Понизить температуру перекачиваемой жидкости;

3) Повысить давление жидкости на всасывании (опустив насос, как можно ниже)

4) Очистить рабочее колесо насоса

Возобновление подачи насоса в этом случае возможно только в случае его остановки и последующего запуска с одновременным переводом на иной режим работы, не сопровождающийся кавитацией.

Кавитационный запас это разрежение на всасывании насоса, до образования кавитации. Измеряется в метрах. Определяет высоту (глубину) с которой насос может поднимать жидкость на всасе. Для воды этот параметр составляет не больше 8 метров.

Насос работающий в режиме кавитации быстро выходит со строя из-за ударов по рабочему колесу. Кавитации подвержены не только насосы, но и винты судов.

Расчет кавитационного запаса насосов.

Для предотвращения кавитации в гидросистеме, после выбора насоса, проводят его проверочный (кавитационный) расчет. При проведении этого расчета определяют кавитационный запас на входе в насос

Где.

φ bx скорость жидкости на входе в насос

P bx- давление и скорость жидкости на входе в насос;

P np- давление насыщенных паров жидкости.

Для устранения возможности возникновения кавитации эта величина должна превышать на 10-30% критический кавитационный запас

^h kp, который задается в паспорте насоса. При отсутствии данных по допустимому кавитационному запасу его можно найти из формулы Руднева

где

C - кавитационный коэффициент быстроходности можно найти по справочнику.