Kavitacija je nezaželen in škodljiv pojav, ki pa je žal pogosto spregledan. Treba ji je preprečevati, saj lahko med drugim povzroči erozijo sestavnih delov črpalke, v skrajnih primerih pa tudi nepopravljive poškodbe.
V čem je pojav kavitacije?
Kavitacija je proces nastajanja, kopičenja in nenadnega izginjanja plinskih mehurčkov v tekočini okoli rotorja črpalke. Pojav spremljajo hitre spremembe tlaka.
Do kavitacije pride, ko se v osrednjem delu rotorja tlak tekočine zniža, kar posledično povzroči dotok tekočine skozi sesalni priključek. Ko tlak pade pod raven nasičenja pri pogojih, ki ustrezajo sobni temperaturi, začne tekočina izparevati. Takrat nastanejo majhni mehurčki, ki ob razpadu ustvarijo udarni val z razmeroma veliko energijo. Pokanje velikega števila mehurčkov povzroča mikro udarce, ki prispevajo k razvoju korozije konstrukcijskih materialov in resnim poškodbam.
Kateri so glavni znaki kavitacije v črpalki?
Potopna črpalka, v kateri prihaja do kavitacije, lahko kaže nekatere značilne znake. Predvsem se izrazito zmanjšata njena zmogljivost in delovna učinkovitost. Poveča se tudi poraba električne energije. Črpalka deluje glasno in pojavljajo se vibracije, katerih vzrok je pulziranje tlaka. Po razstavitvi so vidne poškodbe konstrukcijskih delov zaradi korozije, predvsem rotorja. Te poškodbe lahko med delovanjem povzročijo puščanje.
Kako preprečiti pojav kavitacije?
Boljše kot so protikavitacijske lastnosti črpalke, višja je njena odpornost proti kavitaciji. Osnova je lahko konstrukcijsko preprečevanje tega pojava, med drugim ustrezna zasnova rotorjev, pravilno oblikovanje lopatic, uporaba omejenega števila lopatic ali predhodnega vrtenja (predvrtinčenje v smeri vrtenja motorja). Takšne ukrepe izvajajo proizvajalci naprav, naloga potrošnika pa je izbira kakovostne črpalke, za katero so značilne vse te lastnosti. Ta lastnost je opredeljena s parametrom NPSHA.
Parameter NPSHA je mogoče povečati na več načinov. Eden od njih je uporaba cevovoda majhne dolžine in velikega premera v napeljavi. Prav tako je treba napeljavo načrtovati s čim manjšim številom elementov, ki povzročajo tlačne izgube. Preprečiti je treba tudi hitrosti tekočine nad 2 m/s ter nihanje gladine na sesalni strani črpalke. Črpanje tekočine naj poteka pri čim nižji temperaturi. Pomaga lahko tudi uporaba cevovoda z gladko notranjo površino (npr. PVC).
