کاویتاسیون در پمپ های سانتریفوژ چیست؟

کاویتاسیون چیست؟

عملکرد پمپهای سانتریفوژ در حالت بحرانی می تواند موجب اختلال سیستمهای مربوطه شود. از جمله این سیستمها نیروگاههای حرارتی و صنایع پتروشیمی است. در بعضی مواقع تعیین علت دقیق عملکرد ناپایدار پمپ ممکن نیست. جریان توربولان و یا شرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزش های شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یکی از دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ، کاویتاسیون است. در این حالت در اثر کاهش فشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مکش پروانه توده های حباب تولید و به خروجی پروانه جهت تخلیه ارسال می شوند. در اثر افزایش فشار، حبابهای تولید شده فشرده می شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه به بادکنک) و ایجاد لرزش می شود.

تولید حباب در پروانه وقتی رخ می دهد که NPSH موجود مکش پمپ کمتر از NPSH لازم پمپ شود. این امر می تواند به علت وجود مانع در مسیر مکش، وجود زانوئی در فاصله نزدیک ورودی پمپ و یا شرایط غیر عادی بهره برداری می باشد. عواملی مانند افزایش دما و یا کاهش فشار در سمت مکش نیز می تواند شرایط فوق را ایجاد کند. البته انتخاب پمپ برای سیستمهایی که در دبی های متفاوت و سرعت متغیر کار می کنند بایستی با دقت صورت گیرد تا از پدیده کاویتاسیون جلوگیری گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است یک عامل رایج این لرزشها پدیده کاویتاسیون است و می تواند مخرب نیز باشد.

چنانچه آب به بخار تبدیل شود حجم آن می تواند تا ۵۰۰۰۰ برابر افزایش یابد که موجب تخلیه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر کاویتاسیون شامل خوردگی پره ها در منطقه ضربه حباب و آسیب دیدگی یاتاقانها باشد.

مشخصه های کایوتاسیون:

نتایج نشان می دهد، ارتعاشات مربوط به کاویتاسیون در فرکانسهای بالای ۲۰۰۰هرتز تولید یک پیک با طیف پهن می نماید. گزارش دیگر اثرکاویتاسیون بر فرکانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدرفرکانس دوران محور)را شرح می‌دهد ودیگری اثردامنه ارتعاشی پیک را در سرعت محور نشان می‌دهد.

مشخصه دیگر کاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یک روش سریع جلوگیری از کاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وکاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم کمتر از موجودشود. عملکرد پمپهای سانتریفوژ در حالت بحرانی می تواند موجب اختلال سیستمهای مربوطه شود. از جمله این سیستم ها نیروگاههای حرارتی و صنایع پتروشیمی است.

دلایل عملکرد ناپایدار پمپ:

در بعضی مواقع تعیین علت دقیق عملکرد ناپایدار پمپ ممکن نیست. جریان توربولان و یاشرایط غیر عادی جریان می تواند موجب لرزشهای شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یکی از دلایل اولیه لرزشهای پمپ سانتریفوژ کاویتاسیون است. در این حالت در اثر کاهش فشار مایع و تبخیر صورت گرفته در سمت مکش پروانه توده های حباب تولید و به خروجی پروانه جهت تخلیه ارسال می شوند. در اثر افزایش فشار، حبابهای تولید شده فشرده میشوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه به بادکنک) و ایجاد لرزش میشود.

البته دلیل تفاوت در فرکانسهای فوق که ازطرف متخصصین ارائه شده تفاوت در طراحی پمپ، نصب و بهره‌برداری آن می‌باشد. حتی اخیرا لرزش دراثر کاویتاسیون با ظهورPeak با فرکانس ۶۰% دور روتور در طیف مشاهده شده است.این در اثر تشدید فرکانس طبیعی پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه دیگر کاویتاسیون تغییرات و نوسان فشار خروجی پمپ است. یک روش سریع جلوگیری ازکاویتاسیون بستن آرام شیرخروجی وکاهش دبی پمپ است تاNPSH لازم کمتر ازموجود شود.

کاویتاسیون در پمپ های سانتریفوژ