Кавітація і npsh, насоси та приладдя
Доброго времени суток, мої Новомосковсктелі блогу nasos-pump.ru
У рубриці «Загальна» розглянемо, що таке кавітація і NPSH. Кавітація (від лат. Cavitas - порожнеча) - це утворення бульбашок газу в результаті появи місцевого тиску нижче тиску пароутворення рідини на вході робочого колеса. Як відомо на вході робочого колеса в процесі роботи насоса створюється розрядка, а на виході надлишковий тиск. Якщо тиск рідини стає рівним тиску насиченої пари, то рідина в цьому місці випаровується і утворюється паровий пухирець (так зване холодне кипіння). Кавітація виникає в той момент, коли насосу не вистачає води, щоб заповнити всю робочу порожнину. Робота насоса в режимі кавітація призводить до зниження продуктивності (напору) і ККД, а також викликає додаткові шуми і руйнує матеріали деталей всередині насоса. Через мікроскопічних вибухів (схлопування бульбашок повітря) в областях з більш високим тиском на виході робочого колеса, робоче колесо руйнується (на фото) і пошкоджується, гідравлічна частина насоса. З кавитацией нерозривно пов'язане ще одне поняття NPSH (абревіатура від Net Positive Suction Head мінімальний показник статичного тиску води на вході в насос), щоб забезпечити його нормальну роботу.
NPSH визначає мінімальний тиск на вході насоса, необхідну даним типом насоса для роботи без кавітації, т. Е. Додатковий тиск, необхідне для запобігання появи пухирців. На значення NPSH впливають тип робочого колеса, кількість обертів двигуна в хвилину, а також тип рідини. Зовнішніми факторами, що впливають на NPSH, є температура рідини і атмосферний тиск.
Руйнування робочого колеса кавитацией
Щоб уникнути кавітації, перекачується рідина повинна надходити на вхід відцентрового насоса при певному мінімальному підпору, який залежить від температури і атмосферного тиску. Для кожного типу насосів характеристика NPSH розраховується заводом виробником і надається у вигляді графіка. Для забезпечення правильної і надійної роботи насоса по всій робочої кривої, необхідно, щоб для кожної точки характеристики виконувалася умова: NPSH який має насос, повинен бути більше ніж NPSH необхідний. Способами запобігання кавітації є:
- Підвищення статичного тиску рідини
- Зниження температури рідини (зниження тиску пароутворення)
- Вибір насоса з меншим значенням постійного гідростатичного підпору (мінімальна висота всмоктування, NPSH)
Приклад як впливає атмосферний тиск на процес кипіння води.
Якщо нагрівати воду в каструлі на газовій або електричній плиті, то всі ми знаємо, що вода закипить при температурі 100 ° C. Продовжуючи кип'ятити воду і вимірювати її температуру, виявляється, що температура киплячої води залишається рівною 100 ° C до тих пір, поки не випарується остання крапля. Таким чином, за рахунок зміни агрегатного стану (перетворення води в пару) випаровується вода забирає надлишкову частину тепла від плити. Іншими словами, ми випарується стільки води, скільки тепла їй додали.
Описаний процес наведено для тиску повітря 101,3 кПа (одна атмосфера) у поверхні води. При будь-якому іншому тиску повітря точка кипіння води зсувається від 100 ° C. Якби ми повторили описаний експеримент на висоті 3000 м - то виявили б, що вода на цій висоті закипає вже при температурі 90 ° C. Причиною такої поведінки води є зниження атмосферного тиску.
Чим нижче тиск на поверхні води, тим нижче буде і температура кипіння води. І навпаки, температура кипіння буде вище при підвищенні тиску на поверхні води. Це властивість води використовується, наприклад, в скороварках або парових котлах.
Дякую і допобачення.