Co to jest kawitacja i jak jej zapobiegać?

空化是一种不良且有害的现象,但遗憾的是经常被忽视。必须采取措施加以防止,因为它可能导致泵部件腐蚀,在极端情况下还会造成不可逆的损坏。

什么是空化现象?

空化是指泵叶轮周围的液体中气泡产生、聚集并突然消失的过程。这一现象伴随着压力的剧烈变化。

当叶轮中心部位的液体压力下降时,就会发生空化,进而导致液体通过吸入口流入。当压力降至低于与室温条件相对应的饱和压力时,液体便开始汽化。此时会形成细小气泡,气泡破裂后会产生能量相当大的冲击波。大量气泡破裂会造成微小冲击,从而加速结构材料的腐蚀并导致严重损坏。

泵发生空化时有哪些主要症状?

发生空化的潜水泵可能会表现出一些典型症状。首先,泵的运行参数和效率会明显下降。同时,耗电量也会增加。泵运行时噪声较大,并会出现因压力脉动引起的振动。拆开泵后,可以看到结构部件因腐蚀而产生的明显损坏,其中叶轮受损最为突出。这些损坏在运行过程中可能导致泄漏。

如何防止空化现象?

泵的抗空化性能越好,其抗空化能力就越强。因此,可以从结构设计方面防止这一现象,例如合理设计叶轮、正确设计叶片轮廓、减少叶片数量,或采用预旋(沿电机旋转方向形成预先旋流)。设备制造商会采取这类措施,而消费者的职责是选择具备所有这些特征的高品质泵。这一性能通过 NPSHA 参数进行评估。

NPSHA 参数可以通过几种方式提高。其中一种方法是在系统中采用长度较短、直径较大的管道。此外,还必须规划安装方案,尽量减少会造成压力损失的部件数量。还应防止液体流速超过 2 m/s,并避免泵吸入侧液体发生波动。液体应尽可能在较低温度下进行泵送。采用内表面光滑的管道(例如 PVC)也可能有所帮助。

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