Кавитация — это физический процесс, возникающий при резком изменении давления внутри жидкости. Данный процесс может возникать как на гребных винтах судна при интенсивной работе винта, так и внутри жидкостных насосов. Данный процесс сопровождается образованием микроскопических пузырьков газа (пара). При взаимодействии этих пузырьков между собой или с лопастями (рабочим колесом) насоса возникают гидроудары. Кавитационный процесс внутри насосов сопровождается вибрацией и посторонними шумами.
Чем опасна кавитация?
Кавитация вызывает повышенный износ рабочих деталей насосов посредством коррозии. Кавитационные пузыри имеют высокую температуру, и взаимодействуя с металлическими частями крыльчаток вызывают повышенный коррозионный износ. Так кавитация вызывает механические повреждения в следствии возникновения гидроударов внутри перекачиваемой среды.
У классических центробежных насосов часть жидкости из области высокого давления проходит через щель между рабочим колесом и корпусом насоса в зону низкого давления. Кода давление со стороны всасывания существенно ниже давления подачи, расход утечек через уплотнение между рабочим колесом и корпусом возрастает (из-за увеличения перепада давления между полостями всасывания и нагнетания). Из-за высокой скорости жидкости в уплотнении возможно появление кавитационных явлений, что может привести к разрушению рабочего колеса и корпуса насоса. При резком падении давления в зоне рабочего колеса насоса образуется вакуум, вода при низком давлении начинает вскипать. При этом напор резко падает. Режим кавитации приводит к эрозии рабочего колеса насоса, и насос выходит из строя.
Лопастные (шиберные) насосы так же подвержены кавитационным явлениям. У такого типа насос кавитация, как правило, возникает со стороны всасывания. Кавитация в таких насосах наблюдается в местах где всасываемая жидкость встречается с лопастями насоса. Вероятность кавитации увеличивается если давление на входе в насос слишком низкая. В такие моменты давление со стороны подачи чрезмерно падает, в результате чего рабочая жидкость закипает. Так же кавитация может возникнуть при чрезмерно высокой скорости вращения рабочих частей насоса относительно потока жидкости.
Кавитационный запас.
Кавитационный запас — это разряжение на всасывании насоса до образования кавитации. Измеряется в метрах. Определяет высоту (глубину) с которой насос может выкачивать жидкость. Насос, работающий в режиме кавитации быстро выходит из строя из- за ударов по рабочему колесу. Однако кавитация так-же может возникнуть в ряде других случаев. Ранее мы уже разобрались что немаловажным моментом является давление на стороне всасывания. Давление на всасывающей стороне может упасть по ряду причин:
- В следствии уменьшения необходимого диаметра подающей магистрали.
- В следствии засорения подающей магистрали.
- В следствии загрязнения фильтрующих элементов.
- В следствии неверно подобранного оборудования.
Вывод.
Не допускайте работу насоса за пределами рекомендаций завода изготовителя. Не превышайте рекомендованную высоту всасывания. Так же не стоит чрезмерно уменьшать диаметр всасывающей магистрали. Следите за состоянием фильтров и магистралей.