Considerações importantes para evitar a cavitação ao selecionar bombas centrífugas
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.
I. O que é cavitação da bomba?
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.
Ii. Três causas principais de cavitação
Pressão de sucção inadequada (NPSH insuficiente)
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.
Zonas locais de baixa pressão no caminho do fluxo do impulsor
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.
Refluxo do sistema ou arrastamento de gás
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.
Iii. Cinco regras de ouro para prevenção de cavitação na seleção de bombas
Garanta uma cabeça de sucção positiva líquida suficiente (NPSH)
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.
Projeto razoável e estrutura de caminho de fluxo otimizada
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.
Selecione materiais apropriados
Para ambientes de trabalho propensos à cavitação, escolha materiais resistentes a alta cavitação para fabricar componentes da bomba-chave, como impulsores.
Controle condições operacionais
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.
Importância da instalação e manutenção
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.
4. Casos práticos de prevenção de cavitação em diferentes condições de trabalho
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.
V. Dicas de prevenção de cavitação para manutenção
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.
Conclusão
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.
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