Kavitace je nežádoucí a škodlivý jev, který je však bohužel často ignorován. Je třeba jí předcházet, protože může mimo jiné vést k erozi součástí čerpadla a v krajních případech k nevratnému poškození.
V čem spočívá jev kavitace?
Kavitace je proces, při kterém se v kapalině kolem oběžného kola čerpadla vytvářejí, hromadí a náhle zanikají plynové bubliny. Tento jev doprovázejí prudké změny tlaku.
Ke kavitaci dochází tehdy, když v centrální části oběžného kola poklesne tlak kapaliny, což následně způsobí přítok kapaliny sacím hrdlem. Když tlak klesne pod úroveň nasycení při teplotě odpovídající pokojovým podmínkám, kapalina se začne odpařovat. Právě tehdy vznikají malé bubliny, které se při rozpadu spojují a vytvářejí rázovou vlnu s poměrně vysokou energií. Praskání velkého množství bublin způsobuje mikroúdery, které přispívají k rozvoji koroze konstrukčních materiálů a k vážnému poškození.
Jaké jsou hlavní příznaky kavitace v čerpadle?
Ponorné čerpadlo, u kterého dochází ke kavitaci, může vykazovat určité charakteristické příznaky. Především dochází k výraznému poklesu jeho provozních parametrů a výkonu. Zvyšuje se také spotřeba elektrické energie. Čerpadlo pracuje hlučně a objevují se vibrace způsobené pulzací tlaku. Po rozebrání lze zaznamenat viditelné poškození konstrukčních součástí způsobené korozí, především oběžného kola. Tato poškození mohou během provozu způsobit úniky.
Jak předcházet kavitaci?
Čím lepší jsou antikavitační vlastnosti čerpadla, tím vyšší je jeho odolnost vůči kavitaci. Základem proto může být konstrukční prevence tohoto jevu, tedy mimo jiné vhodná konstrukce oběžných kol, správné profilování lopatek, použití omezeného počtu lopatek nebo předrotace (předběžné rozvíření ve směru otáčení motoru). Tato opatření provádějí výrobci zařízení a úkolem spotřebitele je vybrat kvalitní čerpadlo, které se vyznačuje všemi těmito vlastnostmi. Tato vlastnost je určována parametrem NPSHA.
Parametr NPSHA lze zvýšit několika způsoby. Jedním z nich je použití potrubí s malou délkou a velkým průměrem. Je také nezbytné naplánovat instalaci s co nejmenším počtem prvků, které způsobují tlakové ztráty. Je třeba rovněž zabránit rychlosti kapaliny vyšší než 2 m/s a kolísání hladiny na sání čerpadla. Čerpání kapaliny by mělo probíhat při co nejnižší teplotě. Pomoci může také použití potrubí s hladkým vnitřním povrchem (např. z PVC).
