A cavitação é uma questão comum nas bombas centrífugas. Se você ouvir ruídos incomuns de uma bomba, a cavitação provavelmente é a causa. Mas o que exatamente é a cavitação e como ela pode ser evitada? Leia para descobrir.
A cavitação (também conhecida como corrosão de vapor) refere-se ao fenômeno onde, durante o movimento relativo de alta velocidade entre um líquido e uma superfície sólida, a pressão local cai abaixo da pressão do vapor do líquido, formando bolhas que colapsam e causam danos na superfície aos materiais. Quando as bolhas se movem com o fluido para áreas de alta pressão e entram em colapso, elas geram forças de impacto instantâneas de dezenas de milhares de PSI e altas temperaturas, levando a espalhamento de fadiga da superfície metálica, formação de marcas de marca, fossas ou até danos à esponja. Esse fenômeno ocorre geralmente em componentes de fluxo de fluxo, como bombas de água, turbinas e hélices. Ele não apenas reduz a eficiência do equipamento, mas também desencadeia vibrações, ruído e falha do material, envolvendo vários fatores, como impacto mecânico e corrosão eletroquímica.
Esta é a causa mais mencionada e facilmente compreendida. Quando a pressão na extremidade da sucção da bomba é menor que a pressão do vapor de saturação do líquido, o líquido rapidamente vaporiza para formar bolhas. Muitos engenheiros se concentram apenas no valor do NPSH em condições padrão, ignorando fatores dinâmicos, como flutuações de temperatura e alterações de composição líquida durante a operação real. Recomenda -se introduzir um modelo dinâmico de avaliação de NPSH durante a fase de seleção, considerando fatores como alterações na velocidade do fluxo e resistência à tubulação para melhorar a precisão da previsão.
Mesmo com boas condições gerais de sucção, o design inadequado do impulsor ou a operação desviando-se do ponto de design pode criar zonas locais de baixa pressão. Os ângulos da lâmina, a forma da tampa frontal e até a rugosidade da superfície podem afetar significativamente a localização e a intensidade dessas zonas de baixa pressão, desencadeando assim a cavitação.
Quando a bomba opera com baixas taxas de fluxo ou quando o pipeline de sucção tem vedação ruim, pode levar ao arrastamento de gás no líquido ou no refluxo, o que aumenta o risco de cavitação.
Ao selecionar uma bomba, é essencial garantir que a cabeça líquida de sucção positiva (NPSHA) disponível do sistema seja maior que a cabeça de sucção positiva líquida necessária da bomba (NPSHR). Este é o requisito mais fundamental e crítico para prevenir a cavitação.
Reduza a formação de zonas locais de baixa pressão através da otimização do projeto do caminho do fluxo interno da bomba, minimizando assim o risco de cavitação.
Para ambientes de trabalho propensos à cavitação, escolha materiais resistentes a alta cavitação para fabricar componentes da bomba-chave, como impulsores.
Na prática, geralmente é difícil evitar completamente a operação da bomba em condições não ideais. Portanto, estabelecer um sistema de monitoramento eficaz para monitorar o status de trabalho da bomba e ajustar os parâmetros operacionais imediatamente com base nas condições reais é essencial. Isso ajuda a identificar e corrigir as condições operacionais que podem levar à cavitação em tempo hábil.
Boas práticas de instalação, incluindo o layout adequado do pipeline, evitando curvas desnecessárias e tubos de entrada excessivamente longos, são cruciais para reduzir a cavitação. Enquanto isso, a manutenção regular pode não apenas detectar problemas em tempo hábil em tempo hábil, mas também manter o desempenho ideal da bomba através da limpeza, substituindo componentes gastos etc.
Sistema de água quente de alta temperatura
Edição: Cavitação frequente em uma bomba de água quente de 105 ° C.
Solução: Instale uma bomba pré-pressurizada para aumentar o NPSHA do sistema de 3 metros para 6 metros. Esse método aumenta efetivamente a pressão do líquido que entra na bomba, reduzindo o risco de vaporização líquida e formação de bolhas na entrada da bomba.
Transporte líquido volátil
Edição: O impulsor de uma bomba de gás de petróleo liquefeito (GLP) foi danificado por cavitação dentro de 3 meses.
Solução de adaptação: adote um design do Induter. Ao otimizar o design da bomba, especialmente introduzindo um indutor para melhorar a distribuição de pressão antes que o líquido entre no impulsor, o NPSHR foi reduzido de 4,2 metros para 2,8 metros. Essa abordagem reduz a probabilidade de cavitação e estende a vida útil do serviço de equipamentos.
Grande projeto de conservação de água
Edição: ruído grave de cavitação (95dB) em uma estação de bomba de entrada de água.
Medida de otimização: Altere o motor de acionamento de um motor de 6 pólos para um motor de 8 polos, reduzindo a velocidade de rotação de 980rpm para 735rpm. A redução da velocidade pode reduzir o gradiente de velocidade do fluido dentro da bomba, minimizando assim a formação de zonas locais de baixa pressão e aliviando a cavitação. Além disso, as velocidades mais baixas ajudam a reduzir o desgaste entre os componentes mecânicos e mitigar vibrações e ruído causados pela cavitação.
Monitoramento regular: Detecte os sinais precoces de cavitação por meio de vibração, ruído e teste de desempenho.
Otimizar a operação: mantenha a bomba em funcionamento dentro da zona de alta eficiência e evite operação prolongada de baixo fluxo ou alta carga.
Atualizações do material: use materiais resistentes à cavitação (como aço inoxidável ou aço duplex) e execute tratamentos de fortalecimento da superfície quando necessário.
Prevenção de limpeza e corrosão: Limpe regularmente os caminhos do impulsor e do fluxo para impedir que a escala e a corrosão reduzam a resistência à cavitação.
Melhoria do sistema: otimize o layout do pipeline de sucção e instale tanques de buffer ou estabilizadores de fluxo quando necessário.
A prevenção da cavitação é crucial para garantir a operação eficiente e estável do equipamento da bomba durante a manutenção. A prevenção eficaz da cavitação pode ser alcançada através do monitoramento regular de vibrações e ruído, otimização das condições operacionais, seleção de materiais resistentes à cavitação, manutenção da limpeza do sistema e melhoria do design do sistema. Como provedor líder de solução de bombas no setor, a Teffiko está comprometida em fornecer produtos de alta qualidade e alto desempenho. Nossos produtos passam por testes rigorosos para garantir um excelente desempenho sob várias condições de trabalho e ganharam ampla confiança com preços competitivos e serviços superiores. Escolha Teffiko e você receberá apoio de uma equipe profissional e proteção pós-venda sem preocupações.
