ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высота всасывания насосов и явление кавитации из "Насосы и насосные станции Издание 2" Жидкость по всасывающему трубопроводу к рабочему колесу насоса подводится под действием разности давления в приемном )езервуаре и абсолютного давления в потоке у входа в колесо, последнее зависит от расположения насоса относительно уровня поверхности жидкости в резервуаре и режима работы насоса. На практике встречаются три основные схемы установки центробежных насосов 1) ось насоса выше уровня жидкости в приемном резервуаре (камере) — рис. 2.9, а 2) ось насоса ниже уровня жидкости в приемном резервуаре (см. рис. 2.9, б) и 3) жидкость в приемном резервуаре находится под избыточным давлением (см. рис. 2.9,8). [c.20] В зависимости от конструкции лопастного насоса геометрическую высоту всасывания отсчитывают по-разному. Для горизонтальных насосов Яг.в — это разность отметок оси насоса и уровня жидкости в приемном резервуаре. Для насосов с вертикальным валом Яг.в отсчитывается от середины входных кромок лопастей рабочего колеса (в многоступенчатых насосах колеса первой ступени) до свободной поверхности жидкости в приемном резервуаре (камере, скважине). [c.21] Нормальная работа центробежного насоса обеспечивается в таком режиме, когда абсолютное давление во всех точках его внутренней полости больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Если такое условие не соблюдается, то начинаются явления парообразования и кавитации, которые приводят к уменьшению или даже прекращению подачи насоса (насос срывает ). [c.21] Попадая в область с давлением выше критического, пузырьки разрушаются, при этом их разрушение происходит с большой скоростью и поэтому сопровождается местным гидравлическим ударом в данной микроскопической зоне. Так как конденсация занимает некоторую область и протекает непрерывно в течение длительного времени, это явление приводит к разрушениям значительных площадей поверхности рабочих колес или направляющих аппаратов. Практически появление кавитации при работе насоса можно обнаружить по характерному потрескиванию в области всасывания, шуму и вибрации насоса. Кавитация сопровождается также химическим разрушением (коррозией) материала насоса под действием кислорода и других газов, выделившихся из жидкости в области пониженного давления. [c.22] При одновременном действии коррозии и циклических механических воздействий прочность металлических деталей насоса быстро снижается. При этом воздействие кавитации на металлические детали насоса усиливается, если перекачиваемая жидкость содержит взвешенные абразивные вещества песок, мелкие частицы шлака и т. п. Под действием кавитации поверхности деталей становятся шероховатыми, губчатыми, что способствует быстрому их истиранию взвешенными веществами. В свою очередь эти вещества, истирая поверхности деталей насоса, способствуют усилению кавитации. [c.22] Кавитационному разрушению наиболее подвержены чугун и углеродистая сталь. Более устойчивы в этом отношении бронза и нержавеющие стали. В целях повышениях устойчивости деталей насосов применяют защитные покрытия. Для этого поверхности деталей наплавляют твердыми сплавами, используют местную поверхностную закалку и другие способы защиты. Однако основной мерой борьбы с преждевременным износом проточной части насосов является предупреждение кавитационных режимов их работы. [c.22] Для бескавитационной работы насоса необходимо обеспечить условия, при которых давление на входе в насос Рв было бы больше критического, т. е. больше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости рп- Для предотвращения явления кавитации необходимо, чтобы удельная энергия потока (отнесенная к оси рабочего колеса насоса) была достаточной для обеспечения скоростей и ускорений в потоке при входе в насос и преодоления гидравлических сопротивлений без падения местного давления до значений, ведущих к образованию кавитации. [c.22] Величина АН зависит от типа и конструкции насоса. Для каждого насоса экспериментально устанавливается минимальное значение кавитационного запаса ДЛмнн. Но в технической характеристике насоса указывается значение допустимого кавитационного запаса, т. е. такого кавитационного запаса, который надежно обеспечивает работу насоса без изменений его основных технических показателей. Допустимый кавитационный запас Д/гдоп=ХдД/1. Коэффициент запаса Кд в зависимости от конструкции, типа и назначения насоса принимают в пределах 1,1 — 1,5. [c.23] На входе в насос давление р , как правило, является отрицательной величиной. Сравнивая выражение (ЫР8Н) с формулой, описывающей кавитационный запас, легко убедиться, что оно отличается только наличием члена который учитывает разность геометрических высот центра тяжести входного патрубка насоса и рабочего колеса. Для больших насосов эта величина может быть существенной. [c.23] Таким образом, допустимая геометрическая высота всасывания насосной установки равна допустимой вакуумной высоте всасывания насоса минус потери напора во всасывающем трубопроводе. В технической документации на насосы (каталогах, паспортах и пр.) указывается допустимая высота всасывания (или допустимый кавитационный запас) для нормальных условий, т. е. для атмосферного давления 0,1 МПа (что приблизительно соответствует 760 мм рт. ст.) и температуры перекачиваемой жидкости 20 °С. [c.23] Вернуться к основной статье