Височината на вакуумпомпата и кавитация
Liquid през смукателния тръбопровод към работното колело на помпата се доставя под действието на разликата в налягането в приемната кораба и абсолютното налягане в потока на входа на колелото. Последното зависи от местоположението на помпата по отношение на нивото на повърхността на течността в резервоара и функционирането на режима на помпа. На практика, има три основни схеми за монтаж на центробежни помпи:
- помпа ос над нивото на течността в приемащия съд (камера) - Фиг. 2.9, и;
- помпа ос под нивото на течността в приемащия съд (виж фигура 2.9, б ..);
- течност в приемащия резервоар е под налягане (вж. фиг. 2.9,6).
От Уравнение на Бернули за двете секции (в нашия случай нивото течност в приемащия кораб 0-0 и раздел 1 - 1, на входа на помпата трябва да бъде
където hp.v. - загуби в всмукателния колектор;
RA - атмосферно налягане Ра;
рВ - абсолютното налягане на входа на помпата, PA;
свързване - на входа на скоростта на помпата, м / сек.
Лявата страна на уравнение (2.26) е вакуум смукателна помпа и височина се измерва в метри колона на изпомпваната течност.
Фиг. 2.9. Помпи центробежни настройка верига
От изразите (2.26) и (2.27):
Ако помпата на вода е снабден с повишено налягане (вж. Фиг. 2.9, б), тогава
Отрицателна стойност на хемоглобина показва работата на помпата с свръхналягане. Когато веригата на помпата е показано на фиг. 2.9 в експресионен вакуум смукателната глава под формата:
където P0 - Абсолютно среда налягане над свободната повърхност на течността, PA.
В зависимост от геометричната дизайн на смукателната височина ветропоказател помпа се отчита по различен начин. За хоризонтални помпи Hg.v - разлика във височината на оста на помпата и нивото на течността в приемащия кораб. Помпи с вертикален вал Ng.v считано от центъра на входните краища на лопатките на работното колело (колела в многостепенен помпи първия етап) на свободната повърхност на течността в приемащия резервоар (камера ямка).
Нормална операция на центробежната помпа е предвидено в този режим, когато абсолютното налягане във всички точки на нейната вътрешна кухина вече наситен парно налягане на изпомпваната течност при дадена температура. Ако това условие не е изпълнено, а след това в началото на изпаряване и кавитация явления, които да доведат до намаляване или дори спиране на захранваща помпа (помпа "сълзи"). Процеси наречени кавитация течност непрекъснатост поток безредици където капки местни налягане и достига определена критична стойност. В същото време, образуването на голям брой малки мехурчета, пълни с течност, пара и газове, освободени от нея. Мехурчета навън подобни на течността на кипене. В резултат на намаляване на налягането мехурчета увеличаване на размера и увлича поток. По този начин има локално увеличаване на ограничение течност скорост поради напречното сечение на потока отделя мехурчета от пара или газ.
Получаване на налягане над критичната стойност, мехурчетата са унищожени, и тяхното унищожаване възниква при висока скорост и следователно придружени от местната чук вода в микроскопско поле. Тъй кондензация се определен регион и се влива в продължение на дълго време, това явление води до унищожаване на големи участъци от повърхността на работните колела и направляващи лопатки. Практически възникване на кавитация на помпата може да се открие с характерната крекинг в шума на смукателна помпа и вибрациите. Кавитация се придружава от химично разграждане (корозия) на материала на помпа с кислород и други газове, освободени от течността в понижено налягане.
С едновременното действие на цикличен корозия и механична здравина въздействие помпа метални части бързо намалява. Когато това кавитация ефект на метални части на помпата се засилва, когато работната течност съдържа суспендиран абразивни вещества: .. пясък, фини частици от шлака и т.н. Под влияние на кавитацията става необработени части повърхност, порести, което допринася до бързо износване на суспендирани твърди вещества. Тези вещества, от своя страна, части помпа istiraya повърхност, насърчаване на кавитация.
Най-податливи на повреда кавитация желязо и въглеродна стомана. По-стабилна в това отношение, бронз и неръждаема стомана. За да се подобри стабилността на центробежни помпи части защитното покритие се прилага. За тази цел повърхността на детайла hardfaced, използвайки местно повърхностно заздравяване и други методи за сигурност. Въпреки това, основната основен ефективна мярка за борба с преждевременно износване на хидравличната помпа е да се предотврати възможността от кавитация режим на работа.
За beskavitatsionnoy помпа необходимо да се предвидят условията, при които налягането на входа на помпата "PB" ще бъдат по-критичен, т. Е. Помпено "Pn" по-наситен налягане течен пара. За да се предотврати кавитация е необходимо, че специфичната енергия на потока (по оста на ротора) е достатъчна за осигуряване на скоростите и ускоренията на потока на входа на помпата и за преодоляване на хидравличното съпротивление без местно спад на налягането до стойности, които водят до образуването на кавитация.
.. засмукване, т.е. над специфичната енергия на потока на енергия, съответстваща на наситен парното налягане на работния флуид се получава от:
където ч - абсолютното налягане на входа на помпата.
количество ч зависи от вида и конструкцията на помпата. минимална стойност «ч мин" NPSH експериментално определена за всяка помпа. Но работата на помпата е посочено стойност на NPSH, т.е.. Д. на всмукателния, която надеждно осигурява на помпата без да променя основните технически показатели. NPSH "HDOP = KDH". Коефициент на сигурност Kd, в зависимост от дизайна, вида и предназначението на помпата взето в рамките на 1.1-1.5.
ISO 2548 стандарт въвежда понятие NPSH. Както се използва тук, терминът "общо всмукване налягане чрез инжектиране" (т.е., когато помпата работи). Този термин е означена с (NPSH). Математически (NPSH) се изрази както следва:
където Z1 - разстояние от входната равнина на оста на крилното витло; PB - положително налягане на входа на помпата.
В налягането на входа на помпата "PW", обикновено то е отрицателно. Сравняване на експресията (NPSH) с формула описва всмукване, е очевидно, че той се различава само в присъствието на член на Z1. който взема предвид разликата в геометрична височина на центъра на тежестта на входа на помпата и работното колело. За по-големи помпи, тази стойност може да бъде значителна.
От отношенията (2.27) и (2.31), че допустимата за вакуумиране
където па - налягането, съответстващо на атмосферното налягане (атмосферно налягане намалена височина) колона m изпомпва течност; hn.p - налягането, съответстващо на налягането на наситената пара на работната течност (височината на понижено налягане наситен течен пара) метра течната колона.
Приемливо геометрична всмукване изчислени от уравненията (2.26) и (2.32)
По този начин допустимият геометрична устройството за засмукване на помпата е допустимо вакуумна помпа смукателна височина минус загубите на налягане в смукателния колектор. Техническата документация на помпи (каталози, паспорти и др) показва допустимо всмукване (или изсмукване) на нормалните условия, т.е.. Е. атмосферно налягане от 0.1 МРа (което съответства приблизително на 760 mm Hg. V.) и температура на течността 20 ° С
Вода и отпадъци течност допустима височина на засмукване по отношение на реалните условия на работа на помпата се изчислява от съотношението
и допустимо геометрична височина на засмукване - по формулата
където Nv.dop. -rated допустима височина на засмукване (в каталога);
PA / PG - намалена височина атмосферно налягане m вода. Член.
0.24 - hp.p стойност за вода при Т = 20 ° С.
Дадените височина па / стр атмосферно налягане, в зависимост от местоположението на терена над морското равнище, са изброени по-долу:
Височина над морското равнище, м