1, Kavitationsfænomen
Når trykket af en væske reduceres til fordampningstrykket ved en bestemt temperatur, dannes der bobler i væsken. Dette fænomen med at generere bobler kaldes kavitation. Boblerne, der dannes under kavitation, når de strømmer til højt tryk, falder i volumen og brister til sidst. Fænomenet med, at bobler forsvinder i væsken på grund af trykstigning, kaldes kavitationskollaps.
Under driften af pumpen, hvis det absolutte tryk af den pumpede væske i et lokalt område (normalt et vist punkt senere i pumpehjulets indløb) falder til væskefordampningstrykket ved denne temperatur på grund af en eller anden grund, begynder væsken at fordampe på det sted, hvilket producerer en stor mængde damp og danner bobler. Når væsken, der indeholder et stort antal bobler, passerer fremad gennem højtryksområdet inde i pumpehjulet, forårsager højtryksvæsken omkring boblerne, at boblerne hurtigt krymper og endda brister. Samtidig med at boblen kondenserer og brister, fylder væskepartiklerne hulrummet med høj hastighed, hvilket genererer en stærk vandhammereffekt og rammer metaloverfladen med høj stødfrekvens. Påvirkningsspændingen kan nå hundreder til tusindvis af atmosfærer, og stødfrekvensen kan nå titusindvis af gange i sekundet. I alvorlige tilfælde kan det forårsage vægtykkelsessammenbrud.
Processen med at generere bobler i vandpumpen og forårsage skade på flowkomponenterne på grund af boblesprængning kaldes kavitation i vandpumpen. Efter kavitation opstår i en vandpumpe, beskadiger den ikke kun overstrømskomponenterne, men producerer også støj og vibrationer, hvilket fører til et fald i pumpens ydeevne. I alvorlige tilfælde kan det afbryde væsken i pumpen og forhindre den i at fungere korrekt.
2, Grundlæggende forholdsformel for pumpekavitation
Betingelserne for pumpekavitation bestemmes af både selve pumpen og sugeanordningen. Derfor bør undersøgelse af betingelserne for kavitation overvejes fra både selve pumpen og sugeanordningen. Det grundlæggende forhold mellem pumpekavitation er
NPSHc Mindre end eller lig med NPSHr Mindre end eller lig med [NPSH] Mindre end eller lig med NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) - Pumpekavitation begynder
NPSHa>NPSHr (NPSHc) - Pumpe uden kavitation
I formlen, NPSHa - enhedskavitationstillæg, også kendt som effektiv kavitationsgodtgørelse, jo større mængden er, jo mindre sandsynlig er det, at der opstår kavitation;
NPSHr - Pumpekavitationstillæg, også kendt som nødvendig kavitationstillæg eller dynamisk trykfald på pumpens indløb. Jo mindre NPSHr, jo bedre anti-kavitationsydelse;
NPSHc - kritisk kavitationstillæg, refererer til kavitationsgodtgørelsen svarende til et vist fald i pumpens ydeevne;
[NPSH] - Tilladt kavitationstillæg, er det kavitationstillæg, der bruges til at bestemme pumpens driftsbetingelser, normalt taget som [NPSH]=(1.1-1.5) NPSHc.
3, Beregning af kavitationstillæg for enheden
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
4, Foranstaltninger til forebyggelse af kavitation
To prevent cavitation, it is necessary to increase NPSHa so that NPSHa>NPSHr. Foranstaltningerne til at forhindre kavitation er som følger:
1. Reducer den geometriske sugehøjde Hg (eller øg den geometriske tilbageløbshøjde);
2. For at reducere inhalationstabet hc kan der gøres en indsats for at øge rørdiameteren, minimere længden af rørledningen, bøjninger og tilbehør osv.;
3. Undgå langvarig drift under høje trafikforhold;
4. Ved samme hastighed og flow reducerer brug af en dobbelt sugepumpe indløbsflowhastigheden og gør pumpen mindre tilbøjelig til kavitation;
Når der opstår kavitation i pumpen, skal flowhastigheden reduceres, eller hastigheden skal reduceres under drift;
Tilstanden af pumpens sugebassin har en væsentlig indflydelse på pumpens kavitation;
7. Til pumper, der arbejder under barske forhold, kan anti-kavitationsmaterialer bruges for at undgå kavitationsskader.
