і термодинамічний процес, що супроводжується електролітичними і хімічними реакціями. У прочісуванні кавітації навколишня рідина спрямовується до центру конденсації бульбашок і відбувається різкий точковий удар.
Результатом кавітації може стати руйнування насоса, в першу чергу кінців лопатей колеса під дією потужних місцевих гідроударів. Одночасно матеріал піддається інтенсивної корозії, тому в розчиненому у воді повітрі міститься підвищена кількість кисню. Особливо схильні кавітаційного руйнування насосні лопаточні колеса.
Основна міра запобігання кавітації полягає у виборі достатньої висоти розташування ємності на всмоктуванні, визначальною такий тиск на вході в насос при якому кавітація не виникає.
Розрядження, яке створює працюючий насос, не може бути за абсолютним значенням більше атмосферного тиску і складається воно з геометричного тиску, втрати тиску у всмоктуючому трубопроводі і динамічного тиску при вході в насос.
Геометрична висота всмоктування (відстань між віссю колеса насоса і поверхнею вільного рівня) відповідає геометричному тиску. При нормальних умовах воно зазвичай становить 4 ... 6 м . При збільшенні висоти всмоктування в воді, що надходить в насос, може створитися таке знижений абсолютний тиск, при якому рідина закипає.
Висота всмоктування, при якій вода закипає, швидко зменшується при збільшенні температури.
Температура, ° З 0 10 20 30 40 50 60 70 75
Висота всмоктування
Н , м.вод. ст 7 6,5 6 5,5 5 4 2,5 1 0
Гарячу воду з температурою вище +75 ... +80 ° З можна перекачувати насосами тільки при підпорах.
Допустима висота всмоктування, м . вод . ст .
(45)
де р 1 - абсолютний тиск над поверхнею усмоктуваної рідини;
р нп - тиск насиченої пари при температурі всмоктування рідини;
Д р - протівокавітаціонний запас тиску; орієнтовно Д р =25 кПа ;
з 1 і з 2 - середні швидкості полтока на вході і виході, м / з ;
h 1-2 - різниця висот розташування центрів вхідного і вихідного перетинів насоса, м .
Вираз називають коефіцієнтом кавітації.
З рівнянь (46) і (48) отримуємо
(49)
де Н НД = Н г - h НД
Повна висота всмоктування Н НД , при якій в зоні мінімального тиску виникає кавітація, називається критичною висотою всмоктування і позначається Н вс.кр .
Рівняння для визначення Н вс.кр. можна отримати підстановкою р хв =р нп (умова виникнення кавітації в зоні мінімального тиску)
(50)
Якщо р 1 gt; р нп, то різниця р 1 - р нп визначає запас тиску на рівні в деаератори, застережливий кавітацію. Відтак - протівокавітаціонний запас енергії на верхньому рівні Н кав . Рівняння (50) запишеться у вигляді
(51)
Критична висота всмоктування може бути визначена
, (52)
де n - коефіцієнт швидкохідності
Для розглянутого прикладу всмоктування гарячої води
(53)
де з - кавітаційний коефіцієнт швидкохідності, приймають з =900-1500. Характеризує кавитационні якості відцентрових насосів.
Якщо вважати р 1= р нп, то Н кав=0, тому
(54)
Робота насоса при Н г.вс.кр. неприпустима, при цьому насос працює в початковій стадії кавітації. Нормальна безкавітаціонная робота насоса при Н г.вс.доп. Н г.вс.кр.
Прімер2.7
Розрахувати робоче колесо насоса для подачі Q =180 м 3/ ч води з температурою Т =293 К під надлишковим тиском 200 кПа і при тиску на вході 10 кПа .
Рішення
Визначаємо напір насоса
Вибираємо частоту обертання валу насоса при з'єднанні його з валом двигуна муфтою n =1 430 про / хв .
Коефіц...
