La cavitation est un problème courant dans les pompes centrifuges. Si vous entendez des bruits inhabituels d'une pompe, la cavitation est probablement la cause. Mais qu'est-ce que la cavitation exactement et comment peut-elle être empêchée? Lisez la suite pour le découvrir.
La cavitation (également connue sous le nom de corrosion vapeur) fait référence au phénomène où, pendant le mouvement relatif à grande vitesse entre un liquide et une surface solide, la pression locale tombe sous la pression de vapeur du liquide, formant des bulles qui s'effondrent et causent des dommages de surface aux matériaux. Lorsque les bulles se déplacent avec le liquide vers des zones à haute pression et s'effondrent, elles génèrent des forces d'impact instantanées de dizaines de milliers de psi et de températures élevées, conduisant à une épargnement de fatigue de la surface métallique, à la formation de pokmarks, de fosses ou même de dégâts d'éponge. Ce phénomène se produit généralement dans les composants d'écoulement tels que les pompes à eau, les turbines et les propulseurs. Il réduit non seulement l'efficacité de l'équipement, mais déclenche également les vibrations, le bruit et la défaillance des matériaux, impliquant plusieurs facteurs tels que l'impact mécanique et la corrosion électrochimique.
Il s'agit de la cause la plus fréquemment mentionnée et facilement comprise. Lorsque la pression à l'extrémité d'aspiration de la pompe est inférieure à la pression de vapeur de saturation du liquide, le liquide se vaporise rapidement pour former des bulles. De nombreux ingénieurs ne se concentrent que sur la valeur NPSH dans des conditions standard tout en ignorant des facteurs dynamiques tels que les fluctuations de la température et les changements de composition liquide pendant le fonctionnement réel. Il est recommandé d'introduire un modèle d'évaluation dynamique du NPSH pendant la phase de sélection, en considérant des facteurs tels que les changements de vitesse d'écoulement et la résistance au pipeline pour améliorer la précision de la prédiction.
Même avec de bonnes conditions d'aspiration globale, une mauvaise conception de la roue ou une opération déviant du point de conception peut créer des zones locales à basse pression. Les angles de lame, la forme du couvercle avant et même la rugosité de surface peuvent affecter considérablement l'emplacement et l'intensité de ces zones à basse pression, déclenchant ainsi une cavitation.
Lorsque la pompe fonctionne à faible débit ou lorsque le pipeline d'aspiration a une mauvaise étanchéité, il peut entraîner un entraînement au gaz dans le liquide ou le reflux, ce qui augmente le risque de cavitation.
Lors de la sélection d'une pompe, il est essentiel de s'assurer que la tête d'aspiration positive nette (NPSHA) disponible du système est supérieure à la tête d'aspiration positive nette requise (NPSHR) de la pompe. Il s'agit de l'exigence la plus fondamentale et la plus critique pour prévenir la cavitation.
Réduisez la formation de zones locales à basse pression en optimisant la conception du chemin d'écoulement interne de la pompe, minimisant ainsi le risque de cavitation.
Pour les environnements de travail sujets à la cavitation, choisissez des matériaux à haute cavitation pour la fabrication de composants de pompe à clés, tels que des traits.
En pratique, il est souvent difficile d'éviter complètement le fonctionnement de la pompe dans des conditions non idéales. Par conséquent, l'établissement d'un système de surveillance efficace pour surveiller en temps réel l'état de travail de la pompe et ajuster rapidement les paramètres de fonctionnement en fonction des conditions réelles est essentielle. Cela aide à identifier et à corriger les conditions de fonctionnement qui peuvent conduire à la cavitation en temps opportun.
Les bonnes pratiques d'installation, y compris la disposition appropriée du pipeline, évitant les virages inutiles et les tuyaux d'entrée excessivement longs, sont cruciaux pour réduire la cavitation. Pendant ce temps, l'entretien régulier peut non seulement détecter les problèmes potentiels en temps opportun, mais également maintenir les performances optimales de la pompe par le nettoyage, le remplacement des composants usés, etc.
Système d'eau chaude à haute température
Problème: cavitation fréquente dans une pompe à eau chaude à 105 ° C.
Solution: Installez une pompe pré-pression pour augmenter le NPSHA du système de 3 mètres à 6 mètres. Cette méthode augmente efficacement la pression liquide entrant dans la pompe, réduisant le risque de vaporisation liquide et de formation de bulles à l'entrée de la pompe.
Transport de liquide volatil
Problème: La roue d'une pompe à gaz de pétrole liquéfié (GPL) a été endommagée par la cavitation dans les 3 mois.
Solution de rénovation: adoptez une conception d'inducteur. En optimisant la conception de la pompe, en introduisant en particulier un inducteur pour améliorer la distribution de pression avant que le liquide entre dans la roue, le NPSHR a été réduit de 4,2 mètres à 2,8 mètres. Cette approche réduit la probabilité de cavitation et prolonge la durée de vie de l'équipement.
Grand projet de conservation de l'eau
Problème: bruit de cavitation sévère (95 dB) dans une station de pompage d'admission d'eau.
Mesure d'optimisation: Passez le moteur d'entraînement d'un moteur à 6 pôles à un moteur à 8 pôles, en réduisant la vitesse de rotation de 980 tr / min à 735 tr / min. L'abaissement de la vitesse peut réduire le gradient de vitesse du fluide à l'intérieur de la pompe, minimisant ainsi la formation de zones locales à basse pression et atténuant la cavitation. De plus, les vitesses plus faibles aident à réduire l'usure entre les composants mécaniques et à atténuer les vibrations et le bruit causés par la cavitation.
Surveillance régulière: détecter les premiers signes de cavitation par vibration, bruit et tests de performances.
Optimiser le fonctionnement: Gardez la pompe en marche dans la zone à haute efficacité et évitez le fonctionnement prolongé à faible débit ou à haute charge.
Mises à niveau des matériaux: Utilisez des matériaux résistants à la cavitation (tels que l'acier inoxydable ou l'acier duplex) et effectuer des traitements de renforcement de surface si nécessaire.
Nettoyage et prévention de la corrosion: Nettoyez régulièrement les trajets de la roue et de l'écoulement pour empêcher la mise à l'échelle et la corrosion de réduire la résistance à la cavitation.
Amélioration du système: optimisez la disposition du pipeline d'aspiration et installez des réservoirs de tampon ou des stabilisateurs de débit si nécessaire.
La prévention de la cavitation est cruciale pour assurer le fonctionnement efficace et stable de l'équipement de pompe pendant la maintenance. La prévention efficace des dommages à la cavitation peut être obtenue grâce à une surveillance régulière des vibrations et du bruit, de l'optimisation des conditions de fonctionnement, de la sélection des matériaux résistants à la cavitation, de la maintenance de la propreté du système et de l'amélioration de la conception du système. En tant que fournisseur de solutions de pompe de premier plan dans l'industrie, Teffiko s'engage à fournir des produits de haute qualité et haute performance. Nos produits subissent des tests rigoureux pour garantir d'excellentes performances dans diverses conditions de travail et ont gagné en confiance avec des prix compétitifs et des services supérieurs. Choisissez Teffiko et vous recevrez le soutien d'une équipe professionnelle et une protection après-vente sans souci.
