Co to jest kawitacja jej wpływ na pracę pompy.

Kawitacja : to tworzenie się pęcherzyków parowo-gazowych w wyniku obniżenia się ciśnienia statycznego w cieczy poniżej wartości krytycznej odpowiadającej ciśnieniu wrzenia cieczy w danej temperaturze i późniejsze ich gwałtowne zanikanie w obszarze wzrostu ciśnienia (jest to proces dwuetapowy). Kawitacji towarzyszą uderzenia hydrauliczne, lokalne przyrosty ciśnień mogą sięgać 350MPa. Pojawiają się: hałas, drgania kadłuba.

Kawitacja zależy od : prędkości przepływu, wysokości ciśnienia wrzenia cieczy, kształtu kanałów przepływowych, od temperatury.

Wpływ kawitacji na pracę pompy :

-w początkowej fazie kawitacji pojawiają się pierwsze pęcherzyki, co nie ma jeszcze istotnego wpływu na pracę pompy.

- w fazie rozwiniętej kawitacji: drgania pompy, następuje spadek wysokości podnoszenia cieczy, wahania ciśnienia na wlocie, spadek sprawności pompy.

- w trzeciej fazie bardzo silnej kawitacji następuje załamanie się charakterystyk (opadają pionowo w dół).

Przedstawić nadwyżki antykawitacyjne pomp wirowych.

Antykawitacyjna nadwyżka ssania dla pompy:

p_ν − ciśnienie parowania w danej temp.

NPSH- Net Positive Sution Hend - wielkość nadwyżki ciśnienia zapobiegająca kawitacji tzn. Nadwyżka energii cieczy w króćcu ssawnym ponad energię parowania cieczy.

Wykr1

Pompa lepsza bo mniejsze niebezpieczeństwo kawitacji.

NPSHav > NPSHr NPSHav - dla rurociągów.

NPSH zależy od : wydajności, prędkości obrotowej (wykres1)

Wykr. 2

Omówić sposoby zapobiegania kawitacji.

SPOSOBY KONSTRUKCYJNE : mają na celu zmniejszenie prędkości na wirniku. W tym celu stosuje się wirnik o powiększonym przekroju wlotowym.

- zastosowanie wirnika wstępnego typu śrubowego lub śmigłowego w celu podwyższenia ciśnienia na wlocie do wirnika

- wcześniejsze ujęcie cieczy w kanały wlotowe,

- wstępny kręt zgodny z kierunkiem obrotów wirnika α1<90

- zastosowanie materiałów odpornych na niszczące działanie kawitacji : brązy, stale i staliwa stopowe, szkło porcelana – najmniej odporne jest żeliwo

- zapewnienie gładkich powierzchni

- utwardzona powierzchnia przez nawęglanie lub azotowanie

SPOSOBY EKSPLOATACYJNE :

- ustawienie pomp z zapewnieniem małej wysokości ssania

- eksploatowanie w pobliżu Qn

- zabezpieczenie przed wzrostem temperatury cieczy

- zabezpieczenie przed niespodziewanym wzrostem prędkości obrotowej pompy

− dodawanie pewnej ilości powietrza (powietrze pełni rolę amortyzatora).