Явление кавитации и допустимая высота всасывания

Неполадки в центробежных насосах возникают в результате не

соблюдения условий входа жидкости в насос.

Если в отдельных областях насоса давление понизится до давле­

ния насыщенных паров, то в этих областях начнется вскипание жид­

кости с образованием в канале воздушных карманов, нарушающих

плавность потока. Эти карманы заполняются парами.

Пузырьки паров увлекаются движущимся потоком и, попадая в сфе­

ру более высокого давления, конденсируются. Процесс конденсации

происходит очень интенсивно. Частицы жидкости, стремясь запол­

нить область конденсирующегося пузырька, движутся к его центру

с очень большими скоростями. При завершении процесса конденса­

ции частицы жидкости внезапно останавливаются, в результате чего

кинетическая энергия этих частиц переходит в энергию давления, при­

чем местное повышение давления достигает значительной величины

(десятков мегапаскалей).

Описанный процесс сопровождается местными гидравлически­

ми ударами, повторяющимися десятки тысяч раз в секунду. Это яв­

ление называется кавитацией, которая может возникнуть как в ста­

ционарной, так и в движущейся части насоса.

Кавитация сопровождается сильным шумом, треском, вибрацией

насоса, вызывает разрушение металла, понижает напор, производи­

тельность и КПД насоса.

Кроме механического разрушения металла, кавитация вызывает

его коррозию. Особенно быстро разрушается чугун. Разрушаются

и более стойкие металлы - бронза, нержавеющая сталь. Поэтому

в работе насоса нельзя допускать кавитацию, а высота всасывания дол­

жна быть такой, при которой возникновение кавитации невозможно.

При эксплуатации центробежных насосов кавитация может воз­

никнуть при понижении уровня жидкости во всасывающем резерву­

аре ниже расчетного, повышении температуры перекачиваемой жид­

кости, неправильной установке и неправильном монтаже насоса.

Высота всасывания определяется расстоянием, отсчитываемым по

вертикали от оси колеса насоса до свободного уровня в резервуаре,

из которого жидкость откачивается насосом. Если уровень жидкости

находится ниже оси насоса, то высота всасывания положительна,

а если выше оси насоса (подпор), то отрицательна. Высота всасыва­

ния центробежного насоса зависит от ряда факторов: барометричес­

кого давления (с уменьшением этого давления всасывающая способ­

ность насоса уменьшается); упругости паров перекачиваемой жид­

кости, зависящей от ее температуры; вязкости перекачиваемой жид­

кости и сопротивления всасывающего трубопровода; кавитационно-

го запаса, необходимого для нормальной работы насоса.