Одной из характеристик насоса является допустимый кавитационный запас. Показатель вносится в паспорт изделия. При изучении технических параметров у пользователей возникает вопрос, что такое кавитационный запас насоса и как обеспечить надёжную работу устройства с учётом указанного производителем значения.
Давайте разберемся в данном вопросе.
Кавитация насоса
Простой обыватель не знаком с тонкостями проектирования. Да и некоторые технические характеристики оборудования ему мало о чем говорят. Поэтому спешная покупка и самостоятельная установка агрегатов при эксплуатации преподносит немало неприятных сюрпризов. К примеру, в насосах нарушается давление потокаперекачиваемой жидкости, возникает ее закипание. Избежать подобной проблемы можно, обратив внимание в паспорте на такой показатель, как кавитационный запас насоса. Измеряется он метрами водяного столба, обозначается символами mH2O.
Само физическое явление кавитация считается сложным. Его возникновение спровоцировано падением давления жидкой среды на определенном участке системы ниже уровня давления насыщенного пара. Данный процесс характеризуется формированием пузырьков, которые проникают в другие области трубопровода, где показатель давления более высокий. В результате схлопывания газообразных образований появляются локальные ударные волны, способные причинить серьезный вред рабочим элементам оборудования.
Признаки возникновения кавитации в насосе
Появление кавитации выявляют по разным признакам. Если своевременно обратить на них внимание, можно избежать серьезных проблем. Должны насторожить резкие шумы и вибрации, сопоставимые с ударами либо проходом по трубам гравия. Данное явление объясняется образованием в рабочей жидкости паровых пузырьков, которые при моментальном схлопывании издают характерный звук. Этот процесс провоцирует возникновение серии гидравлических ударов.
Второй признак, указывающий на неполадки в работе насоса – снижение производительности. Эффективность падает на фоне барьера, созданного для нормальной циркуляции потока жидкости.
Решать выявленную проблему с кавитацией следует без промедления. Игнорирование приводит к эрозионному износу рабочих элементов оборудования, быстрому выходу его из строя.
К чему приводит кавитация насоса?
Нарушение функционирования агрегата из-за образовавшейся кавитации провоцирует разные проблемы. Самым распространенным вариантом считается поломка рабочего колеса (отслаивание металлических частей импеллера). Скорость разрушения детали зависит от свойств материала, из которого она сделана, а также от перекачиваемой жидкости.
Кроме того, отмечаются другие ухудшения:
- снижение эффективности оборудования из-за расхода большей части энергии впустую;
- сокращение периода между процедурами техобслуживания;
- частые замены деталей (ремонт);
- преждевременный износ устройства.
Потеря работоспособности промышленных агрегатов не только увеличивает затраты на содержание системы, но и вызывает простои. Этот фактор негативно отражается на финансовой картине предприятия.
Предупредить возникновение кавитации поможет грамотно составленный проект насосных систем. При составлении документов важно обеспечить достаточное давление на входном патрубке агрегата. Так удастся избежать ситуаций, когда вода достигает температуры закипания, меняется напор в трубопроводе. Одним из правильных решений, к примеру, является применение подпорных баков или уменьшение высоты всасывания, отказ от использования деталей с узким сечением и формирования резких перегибов.
Избежать проблем с кавитацией также поможет контроль нагрева жидкости (среды системы), снижение температуры по мере необходимости. Это уменьшает вероятность преобразования воды в состояние пара.
В этом видео подробнее рассказано о явлении кавитации:
Потребный NPSH насоса, определение NPSHr
Каждое оборудование имеет свой допустимый кавитационный запас. Этот параметр отражает минимально необходимое давление на входном патрубке агрегата. Соблюдение требуемого диапазона исключает образование кавитации. Показатель вносится производителем в техническую документацию (паспорт), обозначается NPSH. Его также можно рассчитать самостоятельно, используя общедоступные формулы.
Значение NPSH бывает двух типов:
- NPSHr – приставка required переводится как необходимый. Этот параметр отражает требуемый показатель подпора на всасывающем патрубке агрегата. Значение определяется при проведении испытательных работ на производстве. Функцию жидкой среды выполняет холодная чистая вода.
- NPSHa – приставка available означает доступный. Это показатель подпора на патрубке всасывания агрегата.
Параметр системы NPSHa должен превышать значение оборудования NPSHr. При выборе агрегата рекомендую учитывать данный фактор.
В следующем видео показана работа 3D симулятора лабораторной установки для кавитационных испытаний центробежного гидронасоса:
Коротко о главном
Обеспечить эффективную работу насоса поможет грамотное проектирование и избирательный подход к закупке оборудования. При ознакомлении с техническими параметрами нужно обратить внимание на кавитационный запас. Показатель обозначается аббревиатурой NPSH (Net Positive Suction Head). Он должен быть достаточным, чтобы избежать изменения давления и перегрев воды в системе.
Поделитесь своим опытом выбора оборудования, учитывали ли вы NPSH при рассмотрении той или иной модели?
