Кавитационные характеристики насосов. Кавитационный насос
Кавитационная характеристика - насос - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Кавитационная характеристика - насос
Cтраница 1
Кавитационная характеристика насоса представляет собой графическую зависимость основных параметров насоса от кавитационного запаса или вакуум-метрической высоты всасывания. [1]
Поэтому энергетические и кавитационные характеристики насосов при конструировании отрабатываются, дак правило, на холодной воде. Считается, что модель насоса, имеющая наилучшие характеристики на холодной воде, должна сохранять эти свойства при перекачке других жидкостей. Нефти и нефтепродукты, транспортируемые насосами, имеют отличные от холодной воды свойства, которые существенно сказываются на поведении характеристик насосов. [2]
Знание кавитационных характеристик насосов является наиболее важной предпосылкой изучения любых вопросов, связанных с кавитацией. [3]
Поэтому все энергетические и кавитационные характеристики насосов при конструировании отрабатывается, как правило, на холодной воде. Считается, что модель насоса, имевшая наилучше характеристики на холодной воде, должна сохранять эти свойства при перекачке других жидкостей. [4]
Для снятия кавитационной характеристики насоса необходимо иметь возможность в широких пределах менять давление у входа в насос. При изменении открытия задвижки изменяется вакуум во всасывающем патрубке насоса. Однако при таком способе кавитационных испытаний насоса есть опасность преждевременного срыва работы насоса из-за того, что кавитация может начаться сначала у задвижки 2, а не в насосе, и из-за того, что в потоке, поступающем в рабочее колесо насоса после задвижки, распределение скоростей по сечению неравномерно. В этом бачке гасятся кавитационные явления, возникающие в задвижке 2, удаляется из жидкости воздух, выделившийся при прохождении ее через всасывающий трубопровод и задвижку, выравнивается распределение скоростей. [5]
Для снятия кавитационной характеристики насоса необходимо в широких пределах менять давление на входе насоса. Для этого на всасывающем трубопроводе устанавливается задвижка. При изменении открытия задвижки изменяется вакуум во всасывающем патрубке насоса. [6]
Для получения оптимальной кавитационной характеристики насоса существенное значение имеют: достаточно большая площадь подводящего канала, отсутствие чрезмерного закручивания потока и хорошая обтекаемость канала при входе в колесо. [7]
При получении кавитационных характеристик опытных насосов и при исследовательских испытаниях вода должна быть деаэрирована. Последнее требование означает, что из воды не должен выделяться воздух при давлении в баке в случае герметичного стенда и при давлении на входе в насос в случае открытого стенда. Деаэрация воды обеспечивает определенность кавитационных характеристик. [8]
На рис. 15.10 приведена кавитационная характеристика насоса Т-30 / 15, на которой показаны кривые Q и Tio в функции высоты всасывания при п 128 об / мин. [9]
В настоящей главе рассмотрены рабочие и кавитационные характеристики насосов, которые можно использовать совместно с гидроструйными аппаратами. В связи с наличием большого числа книг по насосам [ 49, 57, 67, 82 и др. ] здесь приведены лишь сведения, необходимые при расчете характеристик комбинированных установок. [10]
Однако снятие при этом кавитационных характеристик насосов чрезвычайно затруднено. [11]
Растворенный газ не влияет на кавитационные характеристики насоса. Это объясняется тем, что скорость кавитации больше, чем скорость газовыделения в зоне кавитации и вблизи нее, а также тем, что унос выделяющегося в кавитационной каверне газа не приводит к повышению в ней давления и антикавитационные свойства насоса по срывным режимам практически не меняются. [12]
Исследования влияния газовых включений в жидкости на кавитационные характеристики насосов по срывному режиму показали, что наличие свободных пузырьков газа в трубопроводах ускоряет возникновение кавитации в насосах и повышает статическое давление в кавитационной зоне по сравнению с давлением насыщенных паров, так как кавитационные каверны при этом заполнены не только парами жидкости, но и газом. Даже небольшое количество свободного газа в жидкости значительно ухудшает актикавитационные свойства лопастных насосов. [13]
Значения Ядо и Aft on берутся с кавитационных характеристик насосов, приведенных в официальных каталогах, выпускаемых заводами-изготовителями. [14]
Значение / 72гащ определяют экспериментально путем снятия кавитационной характеристики насоса, представляющей графическую зависимость его основных технических показателей от кавитационного запаса при постоянных значениях частоты вращения, подачи, вязкости и плотности жидкости. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
КАВИТАЦИЯ В НАСОСАХ
Вращение рабочего колеса отбрасывает жидкость к поверхности корпуса насоса, в результате чего со стороны всасывающей полости рабочего колеса возникает разряжение. Разряжение зависит от разницы между уровнем положения впускного отверстия и поверхности перекачиваемой жидкости, от потерь давления на трение во всасывающем трубопроводе, а также от плотности самой жидкости. Это разряжение ограничено давлением насыщенного пара жидкости при данной температуре, т.е. давлением, при котором будут образовываться пузырьки пара.
Кавитацией называют процессы нарушения сплошности (однородности) потока жидкости, происходящие в тех участках, где местное давление понижается и достигает определённого критического значения. Обычно в качестве критического давления, при котором начинается кавитация, принимают давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. При возникновении кавитации происходят такие процессы.
· В тех местах потока, где давление падает до критического, образуется большое количество пузырьков, заполненных парами жидкости и газами, которые выделяются из жидкости. Находясь в зоне пониженного давления, пузырьки увеличиваются в размерах и перерастают в большие кавитационные каверны.
· В тех зонах, где образовались каверны, изменяется эффективная форма проточной части насоса, что вызывает местное повышение скорости движения жидкости и увеличение потерь напора. Это ухудшает энергетические параметры насоса и снижает его коэффициент полезного действия.
· Нестойкость кавитационной зоны вызывает пульсацию давления в потоке, Под действием этой пульсации может возникать вибрация насоса.
· Кавитационные пузыри захватываются потоком жидкости и переносятся в зону повышенного давления. Там они очень быстро разрушаются. Это приводит до гидравлических микроударов. Наложение большого числа таких ударов приводит к появлению характерного шипящего звука, который всегда сопутствует кавитации.
· Кавитация приводит к разрушению поверхности, на которой она возникает. Это разрушение, являющееся одним из самых опасных последствий кавитации, называют кавитационной эрозией. Очень разрушаются чугун и углеродная сталь. Известны случаи, когда рабочие колеса гидромашин, лопасти гребных винтов из-за кавитации приходили в полную негодность через несколько сотен часов работы.
Предотвратить явление кавитации возможно при условии правильного выбора геометрической высоты всасывания с учетом геодезической отметки расположения насоса и температуры перекачиваемой жидкости.
Наибольшее значение геометрической высоты всасывания при условии Р1 = Рпар..
(28)
Кавитации в насосе не будет, если вакуумметрическая высота всасывания не превышает допустимого значения Нвак
Нв.доп.
Отсюда отсутствие кавитации в насосе определяется условием 
. Значения ( 
Если насосная установка проектируется для местности, где атмосферное давление отличается от нормального и температура воды больше 200С, то паспортную величину ( 
)пасп следует уточнить по формуле:
( )раб. = ( )пасп. – 10 + Натм + 0,24 - 
(29)
В зависимости от высоты над уровнем моря величину Натм можно взять из таблицы 1.
Таблица. 1.
| Высота над уровнем моря, м | -600 | |||||||||||||
| Натм, м.в.ст. | 11,3 | 10,3 | 10,2 | 10,1 | 9,8 | 9,7 | 9,6 | 9,5 | 9,4 | 9,3 | 9,2 | 8,6 | 8,4 |
Давление насыщенного пара воды , в зависимости от ее температуры, можно взять из таблицы 2.
Таблица 2.
| Температура воды,0С. | |||||||||||
| ,м.вод.ст.
| 0,09 | 0,12 | 0.24 | 0,43 | 0,75 | 1,25 | 2,02 | 3,17 | 4,82 | 7,14 | 10,33 |
В некоторой технической литературе учет изменения атмосферного давление над нормальным определяется приближенно по формуле
, где 
- абсолютная отметка уровня воды в нижнем бассейне, м (выше уровня моря 
, ниже - 
).
С учетом отметки местности установки насоса и температуры перекачиваемой жидкости, геометрическая высота всасывания определяется по формуле
(30)
Задача. Определить геометрическую высоту всасывания для насоса, если известно: насос планируется установить в местности, которая находится на высоте 1000 м над уровнем моря, температура перекачиваемой жидкости 600С. Потери напора во всасывающем трубопроводе составляют 0,75 м, ск0рость движения воды во всасывающем трубопроводе – 3 м/с.
Решение задачи.Из таблиц 1 и 2 находим, что атмосферное давление на высоте 1000 м над уровнем моря Натм = 9,2 м. вод. столба, а давление насыщенного пара воды при температуре 600 - = 2,02 м. вод. столба.
Нs = 9,2 – 2,02 – 6,5 -0,75 - 
Полученный результат показывает, что насос следует расположить ниже уровня воды в заборном резервуаре не менее чем на 0,53м.
Для бескавитационной работы насоса необходимо обеспечить условия, при которых давление при входе в насос P1 было бы больше критического, т.е. больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости PПАР.
Для исключения явления кавитации необходимо, чтобы удельная энергия Э1 потока во входном патрубке насоса, отнесенная к его оси, должна быть достаточной для обеспечения скоростей и ускорений в потоке при входе в насос и преодоление сопротивлений без падения местного давления до значения, ведущего к образованию кавитации.
(31)
Параметр Dh называется кавитационным запасом или избыточным напором всасывания. Кавитационный запас представляет собой превышение механической энергии в потоке над давлением насыщенного пара.
Используя уравнение, 
, установим взаимосвязь между кавитационным запасом Dh и геометрической высотой всасывания HS.
.
Учитывая, что 
:
(32)
Сравнивая полученное уравнение с зависимостью
. (33)
Для инженерных расчетов формула упрощается
. (34)
Для каждого насоса существует некоторое минимальное значение 
. Если он будет меньше , то насос начнёт кавитировать. Минимальный кавитационный запас определяется на специальном испытательном стенде путём построения зависимостей напора, КПД и мощности насоса от кавитационного запаса Dh. На рис.(4.1) представлена схема кавитационного стенда.
Испытания проводят при постоянной частоте вращения. Насос устанавливается на вполне определенный режим с помощью вентиля 1. Этому режиму соответствуют определенные значения расхода, напора, мощности и КПД. Изменение Dh осуществляют путем уменьшения давления на свободную поверхность жидкости.
В замкнутой системе снижение давления Р1 приводит к уменьшению давления в системе.
Рис. 9. испытательный стенд
До определенного значения Dh , подача, напор и КПД остаются постоянными (рис. 10.), после чего Q, H и 
начинают снижаться, в насосе появляется шум, что свидетельствует о наличии кавитации.
Рис. 10. Частные кавитационные характеристики
При дальнейшем уменьшении Dh наступает резкое снижение Q, H и , насос срывается. За критическую (минимальную) величину кавитационного запаса Dhкр принимается такая, при которой кончаются горизонтальные участки значений Q, H и .
Допустимый кавитационный запас должен быть больше критического Dhдоп. = DhкрК, (35)
где К коэффициент запаса, обычно равный 1,2…1.5.
Нетрудно заметить, что наименьшему значению соответствует наибольшее критическое значение геометрической высоты всасывания:
H SMAX = 
. (36)
Для обеспечения надежной работы насоса высота всасывания Нs.доп.
должна иметь некоторый запас, что учитывается введением коэффициента запаса:
Нs.доп.= 
Dhдоп- 
hвс , (37)
Кавитационные характеристики позволяют установить начало влияния кавитации на энергетические характеристики машины, однако они не дают возможность уловить зарождение кавитации. Практика подтверждает, что эрозия начинается задолго до снижения энергетических характеристик. Перспективным методом, с помощью которого можно установить момент зарождения кавитации является виброакустический метод.
Похожие статьи:
poznayka.org
Кавитация в центробежных насосах. Причины кавитации.
Кавитация в центробежных насосах.
Абсолютное давление при входе в рабочее колесо насоса должно быть больше упругости насыщенных паров перекачиваемюй жидкюсти при данной температуре. Если это условие не соблюдено, начинается парообразование, уменьшается производительность насоса; в конце концов происходит разрыв потока жидкости, и насос перестает подавать жидкость. Работа насоса с момента начала парообразования протекает в тяжелых условиях. При длительной работе насоса в таких условиях рабочее колесо разрушается.
Явления, происходящие в насосе при парообразовании в начальной стадии и вплоть до прекращения (срыва) работы, имеют общее название кавитации.
Кавитация представляет собой сложный комплекс следующих явлений:
- выделение пара и растворенных газов из жидкости в тех областях, где давление жидкости равно или меньше давления насыщенных паров ее.- местное повышение скорости движения жидкости в том месте, где возникло парообразование, и беспорядочное движение жидкости. - конденсация пузырьков пара, увлеченных потоком жидкости в область повышенного давления. Конденсация каждого из пузырьков приводит к резкому уменьшению объема и гидравлическому удару в микроскопических зонах; однако «бомбардировка» этими ударами большой площади кавитируемой поверхности приводит и к большим площадям разрушения. Многократно повторяющиеся механические воздействия при конденсации пузырьков вызывают механический процесс разрушения материала колеса, что является наиболее опасным следствием кавитации. - химическое разрушение металла в зоне кавитации кислородом воздуха, выделившегося из жидкости при прохождении ее в зонах пониженного давления. Этот процесс носит название коррозии. Коррозия, действующая одновременно с цикличными механическими воздействиями, снижает прочность металла.
Кавитация, может происходить не только в рабочем колесе, но и в направляющем аппарате или в спирали, хотя здесь она наблюдается сравнительно редко. Явления кавитации сопровождаются характерным потрескиванием в области всасывания, шумом и вибрацией насоса.
Кавитация уменьшает КПД, напор и производительность насоса. При сильном развитии кавитации центробежный консольный насос полностью прекращает работу (срывает подачу). Длительная работа насоса при наличии даже незначительных кавитационных явлений совершенно недопустима. Особенно сильно при кавитации повреждаются детали насосов, если перекачивается вода, содержит твердые включения. От действия кавитации поверхности деталей становятся шероховатыми и губчатыми, что способствует быстрому истиранию деталей содержащимися в жидкости включениями. В свою очередь твердые частицы, истирая поверхности деталей, содействуют усилению кавитации. Особенно сильно кавитационному разрушению подвержены чугун и углеродистая сталь. Наиболее устойчивы в этом отношении насосы из нержавеющей стали и бронзы.
В последнее время в насосостроении, наряду с улучшением качества материалов (использованием выококачественныx сталей), начали применять защитные покрытия деталей, наиболее подверженных действию кавитации и истиранию.
Защитные покрытия могут быть следующих видов: а) наплавка поверхностей твердыми сплавами; б) металлизация поверхностей в холодном состоянии;в) местная поверхностная закалка.
В некоторых установках снижение кавитации былo достигнуто впуском небольшою количества воздуха во всасывающий патрубок насоса. Это, однако, приводит к уменьшению производительности насоса и снижению вакуумметрической высоты всасывания. Для предупреждения явлений кавитации, не следует располагать насос слишком высоко над поверхностью воды в приемном резервуаре.
Быстрый переход - | Трехфазные электродвигатели | Консольный насос К80-50-200| Электродвигатель АИР180М2| Прайс на насосы типа К | Электродвигатели стоимость |
electronpo.ru
77. Кавитация насосов
| 77. Кавитация насосов |
Центробежный насос предназначен для перекачки жидкостей, а не газов. Однако в гидравлическом контуре вода может иногда находиться и в паровой, и в жидкой фазе. Переход воды в состояние пара может привести к появлению серьезных проблем. Напомним, что при атмосферном давлении вода кипит при 100°С. Впрочем, глагол "кипит" вовсе не означает, что воду обязательно нужно нагревать, чтобы она закипела.Мы знаем что понижая давление с помощью вакуумного насоса можно добиться кипения воды при температуре намного ниже 100°С {см. раздел 1). Между прочим, это хорошо известное явление широко используется при осушке холодильного контура {см. раздел 56).Рассмотрим связь "температура-давление" для воды {см. рис. 77.1). Если избыточное давление равно -0,95 бар, то есть абсолютное давление равно 0,05 бар, то вода будет кипеть уже при температуре 30°С.
Это означает, что при абсолютном давллении ниже 0,05 бар вода будет кипеть и при температуре низке 30°С. Все это замечательно, если мы хотим осушить холодильный контур, однако это мозкет оказаться настоящей катастрофой для трубопровода, по которому мы перекачиваем воду.
Как работает центробежный насос?
Чтобы понять, как работает центробежный насос, представим себе гибкий шланг, одним концом опущенный в стакан с водой {см. рис. 77.2).
Если шланг очень быстро изогнуть в плоскости рисунка, появится центробежная сила, которая приведет к разряжению внутри шланга и подъему жидкости от точки А к точке В.
Поступая в точку С, вода будет выплескиваться под давлением: мы получим "эффект пращи".
Чем длинее шланг и чем быстрее он изгибается, тем больше центробежная сила и тем больше будет давление, создаваемое в точке С.
Как следует из названия, работа центробежного насоса основана на таком же явлении.
Как меняется давление в крыльчатке насоса?
При работе насоса давление воды по мере ее продвижения по крыльчатке меняется.На всасывании между точками 1 и 4 лопатки крыльчатки создают разряжение. Далее, когда вода начинает двигаться перпендикулярно оси насоса, она испытывает давление под действием центробежной силы между точками 5 и 6.Под этим давлением вода выплескивается с крыльчатки насоса в точке 6, точно так же, как камень вылетает из пращи.Чем быстрее вращается крыльчатка и чем больше ее диаметр, тем больше будет центробежная сила и тем выше будет давление в точке 6.
Теперь представим, что на всасывающей фланец насоса вода поступила нагретой до 80СС при избыточном давлении 0 бар (см. рис. 77.4). По мере продвижения воды давление начнет падать и, если когда-нибудь, например, при подходе к точке 3, абсолютное давление упадет до 0.45 бар, то, как показывает кривая на рис. 77.1. вода начнет вскипать! Если температура воды на входе в насос равна 30°С, а избыточное давление так же равно 0 бар, то вскипание воды произойдет при понижении абсолютного давления менее 0,05 бар, например, в точке 4. Однако и в том, и в другом случаях, если давление на входе в насос будет более высоким, то и в крыльчатке насоса оно тоже повысится, а значит опасность вскипания воды в насосе будет гораздо меньше.
Опасность вскипания воды в насосе тем выше, чем низке ее давление на входе в насос, и чем выше ее температура.
В чем заключается опасность вскипания воды в крыльчатке?Чтобы оценить последствия возможного вскипания воды в крыльчатке насоса, вспомним очень существенную разницу между плотностью жидкости и пара (см. раздел I).Для воды, например, одна капля может произвести примерно 1 л пара: то есть маленькая капля воды, вскипев, произведет столько пара, что им будет занят весь внутренний объем крыльчатки (см. рис. 77.5, верхняя схема).Итак, первая неприятность состоит в том, что если насос вместо жидкости начнет всасывать пар, то расход резко упадет. Но это еще не все!Как холодильщики, мы знаем, что рост давления приводит к конденсации пара, и этот факт мы используем в наших конденсаторах. Однако то же самое произойдет, когда пар, образовавшийся в результате вскипания воды на входе в крыльчатку, попадет в зону высокого давления (точка 5 на. рис. 77.3). В этот момент пар резко конденсируется и объем, который он занимал, стремительно уменьшится (см. рис. 77.5, нижняя схема). Это резкое уменьшение объема создаст внезапный вакуум вокруг капли, образовавшейся на месте паровой каверны, и последующее "охлопывание" жидкости, сопровождаемое гидравлическим ударом.Такие удары начинают следовать с высокой частотой один за Рис. 77.5.другим и вызывают серьезные повреждения: эрозию лопаток,вырывание из них кусочков металла и разрушение насоса. Шум, который при этом излает насос, похож на тот, как если бы в него попала галька или мелкие камни.
Если насос работает в режиме кавитации (кавитирует), расход воды через него резко падает и крыльчатка очень быстро разрушается.
Когда возникает опасность кавитации?
Мы уже говорили, что чем выше температура воды и ниже ее давление на входе в насос, тем больше опасность кавитации.Если перекрыт вентиль на входе в насос или забит фильтр, установленный на всасывании, давление на входе в крыльчатку начинает падать.
В результате оно становится ниже атмосферного и даже при температуре воды 20°С (в соответствии с характеристиками насоса) возникает опасность кавитации (см. рис. 77.6).
Никогда не включайте насос при закрытом вентиле на входе в него: вы рискуете рано или поздно вывести насос из строя.
Примечание. В воде в растворенном виде присутствуют микроскопические воздушные пузырьки. Кроме того, при заливке контура в него также попадает и воздух. Этот воздух, растворенный в воде, не может быть полностью удален из контура, особенно из закрытого контура, например, когда неудачно расположены или неправильно подобраны дренажные камеры
Мы уже видели, что давление воды на участке крыльчатки от точки 1 до точки 4 падает (см. рис. 77.7). Падение давления приводит к выделению из воды растворенного в ней воздуха и число воздушных пузырьков увеличивается. Затем эти пузырьки сливаются друг с другом и образуют более крупные пузыри*.Далее эти пузыри двигаются к выходу из крыльчатки и попадают в зону 5, где давление заметно повышается. В результате пузыри уменьшаются в объеме и воздух, который в них содержится, вновь растворяется в воде. Многочисленныеизменения объемов пузырей, так же, как и кавитация, приводят к возникновению гидравлических ударов, генерируют нежелательные шумы, вызывают снижение расхода и способствуют коррозии и преждевременному износу оборудования.Еще раз напоминаем, что давление в любой точке гидравлического контура не должно падать ниже атмосферного давления.
Действительно, слишком низкое давление в контуре может привести к подсосу атмосферного воздуха либо через автоматический дренажный клапан (поз. А на рис. 77.8), либо через уплотнение приводного вала насоса (поз. В).Дополнительную информацию по этому вопросу при желании вы сможете найти в разделе 93. б.* В отечественной литературе процесс слияния газовых (воздушных) пузырей получил название коалесценции (прим. ред.).
vmestogaza.ru
Кавитация насосов. Что это и как устранить
17.04.2013 
Кавитация это явление появления в перекачиваемой жидкости зон разряжения. Наглядно это выглядит в виде появления в воде (жидкости) пузырьков газа.
Кавитация и ее влияние на насосы.
Данное явление оказывает негативное влияние на насосные агрегаты, так как при росте давления пузыри схлопываются. И если это происходит внутри рабочей полости насоса, это приводит к тому, что выделенная при схлопывании энергия разрушает улитки и поверхности рабочего колеса.
Кроме этого в результате схлопывания появляется вибрация, которая негативно влияет на всю насосную установку в целом. Для насосов кавитация является одной из главных проблем.
Способы борьбы с кавитацией.
Для уменьшения явления кавитации существует несколько способов.
1. Во-первых, каждый насосов имеет некоторый кавитационный запас ∆hтр. Нельзя превышать это значение (имеется в виду давление жидкости внутри системы), и жидкость будет оставаться жидкостью. Все характеристики по данному параметру обязан предоставлять завод производитель.
2. Во-вторых, для предупреждения появления кавитации и своевременной настройки работы насоса необходимо на всасывающих патрубках устанавливать датчики давления. И в случае падения на нем давления сразу принимать меры перевода насоса в другой режим работы. Однако данный метод применяется нечасто.
3. Если кавитация появляется часто следует заменить диаметр всасывающий патрубок на больший.
4. Можно перенести насос чуть ближе к резервуару с жидкостью (но на расстояние не меньшее 10 диаметров всасывающей трубы).
5. Можно заменить всасывающую трубу на другую, изготовленную из менее шероховатых материалов или удалить обратный клапан.
6. Если всасывающая труба имеет много изгибов и поворотов, то следует максимально уменьшить их количество. Если это невозможно сделать тогда все изгибы и повороты сделать большего радиуса.
7. Так же можно минимизировать явление кавитации, повысив давление во всасывающем патрубке. Для этого необходимо в заборном резервуаре увеличить уровень воды, или использовать бустерный насос.
www.waterpump.ru
Кавитационная характеристика - насос - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Кавитационная характеристика - насос
Cтраница 3
На рис. 48 показаны кавитационные характеристики насоса, работающего на различных жидкостях. [32]
Кавитационные характеристики турбомашин обычно имеют вид диаграмм, на которых представлены напор, объемный расход или мощность в зависимости от напора на входе. Критерием, по которому судят о кавитационных характеристиках насоса, является падение напора по сравнению с его величиной в бескавитационном режиме при одинаковых расходах. Необходимо обеспечить определенный напор на входе, чтобы ограничить падение напора заданной величиной. Экспериментально установлено, что для обеспечения одинаковых кавитационных характеристик данного центробежного насоса при использовании некоторых жидкостей, отличных от воды, а также воды при высокой температуре необходим меньший напор на входе, чем для холодной воды. [33]
Внешним проявлением кавитации в объемном насосе являются шум и вибрации при его работе и, при развитой кавитации, снижение его подачи. На рис. 4 - 30, а показаны кавитационные характеристики насоса. Видно, что при постоянном по мощности режиме работы ( ря const и пн const) и давлении перед насосом plH mln его подача начинает уменьшаться из-за кавитации. Снижение подачи означает, что рабочие камеры к концу цикла заполнения остаются частично незаполненными. Причиной этого является интенсивное выделение из жидкости парогазовой фазы, когда давление в камерах мало. [34]
Таким образом, расчеты, сделанные для простейшей схемы прямой решетки из пластин конечной толщины, оказывается возможным применить и к центробежным колесам. В частности, эти расчеты объясняют резкое ухудшение кавитационных характеристик насосов в области увеличенных подач. Следует отметить, что в этой области предельное течение в круговой решетке выглядит значительно сложнее, чем при обычных положительных углах атаки. [36]
В большинстве случаев насосы, перекачивающие различные агрессивные жидкости, работают с подпорами на всасывании в режимах, далеких от кавитации. Однако имеются и такие технологические циклы, в которых кавитационные характеристики насосов являются определяющими. [38]
Этим, в частности, пользуются при конструировании многоступенчатых, насосов. Так, например, рабочее колесо первой ступени многоступенчатого насоса для перекачки горячих нефтепродуктов рассчитывают на производительность, равную 1 2 - 1 5 производительности колес последующих ступеней, благодаря чему кавитационные характеристики насоса значительно улучшаются. [39]
Классификация надкавитационных напоров в зависимости от контролируемых стадий развития или подавления кавитации приведена во введении. Кавитационные характеристики насосов Д / г / ( Q), Н - f ( А / г), N f ( Д / г), т) / ( Д / г) при Q var, так же как и нормальные гидравлические характеристики, определяют в настоящее время в основном экспериментально - на холодной воде при заданной частоте вращения. [40]
Существует несколько различных способов графического изображения результатов кавитационных испытаний. По одному из них определяют значения коэффициента о для нескольких точек кривой Q-Я и откладывают их на графике в зависимости от значений ns для этих точек. Такие кривые дают полную кавитационную характеристику насоса независимо от его размера и числа оборотов. [41]
Критический кавитационный запас ДЛ Р зависит от скорости движения жидкости на входе в насос ( подачи насоса) и определяется конструкцией насоса и режимом его работы. Если число Рейнольдса для различных насосов одной серии одинаково или потоки жидкости автомодельны ( Re ReKp), то величина ДАкр не зависит ни от рода жидкости ( вязкости), ни от температуры. Это дает возможность при одинаковых числах Рейнольдса использовать результаты кавитационных испытаний насоса на одной жидкости для построения кавитационных характеристик насоса, работающего на других жидкостях или при другой частоте вращения. [43]
На рис. 4 - 31 показана простейшая установка для испытаний насосов, работающих на маловязких жидкостях, приближающихся по свойствам к воде. Установки такого типа применяют преимущественно при получении обычных и кавитационных характеристик клапанных поршневых насосов. Тракт жидкости в такой установке разомкнут баком 24 значительного объема, содержащим жидкость со свободной поверхностью. Для уменьшения пенообразования в нем установлены перегородки, а трубы опущены под уровень жидкости. Установка позволяет получать обычные и кавитационные характеристики насосов и имитирует условия их работы в гидропередаче с ра-зомкнутым циклом циркуляции жидкости. [44]
Навигационная характеристика насоса рабочей воды ЭЦН-80 в практике напор на нагнетании составляет 20 - 50 м вод. ст. Расчеты показывают, что изготовление двухступенчатого насоса в этих случаях невыгодно: он получается громоздким, так как обе ступени насоса сидят на одном валу и работают на низком числе оборотов. Целесообразнее устанавливать два одноступенчатых насоса: основной бустерный насос рабочей воды и дополнительный последовательно включенный насос. Производительность дополнительного насоса, во избежание разрыва струи и пульсации, должна совпадать с производительностью основного. Число оборотов дополнительного насоса может быть достаточно велико, так как этот насос работает с подпором на всасывании. На рис. 43 представлена кавитационная характеристика бу-стерного насоса ЭЦН-80 при расходе воды 60 м3 / час. Из характеристики видно, что неустойчивая работа насоса наблюдается при снижении геометрического подпора на всасывании до 0 5 м вод. ст. При всех значениях геометрического подпора на всасывании выше 0 5 м вод. ст. насос работает удовлетворительно. [45]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Кавитационные характеристики насосов
Напорные и расходные характеристики. Напорные – зависимость перепада давления на входе в насос 
. Расходные – зависимость расхода от функции давления на входе. 
.
Данные характеристики получаются путем испытания насосов и устанавливают зависимости перепада давления от давления на входе в насос. Эти характеристики приводятся для данной жидкости при некоторых значениях скорости вращения вала и температуры. Если изменяется ∆Р , сохраняется W=const, и наоборот.
Кавитационные характеристики отражают высотные свойства насоса. При малом давлении на входе в насос кавитация значительна, следовательно завал характеристики. Падение перепада давления до нуля.
Теоретически это должно наступать при внешнем давлении 
, но в действительности срыв работы насоса наступает при давлении большем давлении насыщенных паров. Причина: фактическое давление жидкости в полости всасывания насоса меньше замеряемого давления на входе на величину гидравлических сопротивлений всасывающего участка насоса.. Кроме того, у топливных насосов фактическое отношение паровой и жидкой фаз топлива не соответствует стандартному соотношению 4/1, при котором ведутся испытания топлив.
Для избежаний автоколебательных режимов и получения устойчивого ∆Р и производительности: 
. Равенство (1) определяет условие безкавитационной работы насоса.
, где 
минимальный кавитационный запас давления зависит от:
- конструкции и места установки конструкции;
- от степени износа;
- от скорости вращения вала насоса;
- от скороподъемности ЛА;
- от степени насыщения топлива оздухом.
Все факторы не поддающиеся точным расчетам, поэтому величину 
указывает завод-изготовитель по результатам испытаний.
Похожие статьи:
poznayka.org
