Kuinka ratkaista kavitaatioilmiö jätevesipumpuissa

Kavitaatio on tärkeä tekijä, joka vaikuttaa pumppujärjestelmän suorituskykyyn. Sen laukaisut -olosuhteet sisältävät pääasiassa liiallisen nesteen lämpötilan, riittämättömän sisääntulon paine ja liiallinen virtausnopeus. Kun pumpun tulopaine on alhaisempi kuin nesteen tyydyttynyt höyrypaine, nesteessä liuennettu kaasu saostuu kuplien muodostamiseksi. Kun neste virtaa korkeapainealueelle, nämä kuplat räjähtävät ja tuottavat hetkellisiä korkeapaineisia isku-aaltoja. Tutkimukset ovat osoittaneet, että yhden kuplan vapauttama energia voi saavuttaa 10^5 pa. Tämä korkeataajuinen vaikutus voi aiheuttaa hunajakennon korroosiota juoksupyörän pinnalle. Vakavissa tapauksissa metallipinta osoittaa sienen kaltaista irtoamista.

Kavitaation haita jätevesipumput heijastuu pääasiassa kolmessa näkökulmassa: ensinnäkin pumpun suorituskyky vähenee merkittävästi, mikä ilmenee virtauksen, pään ja tehokkuuden vähentymisenä; Toiseksi rakenne vaurioituu, ja juoksupyörän käyttöikä voidaan lyhentää alle kolmannekseen normaalista arvosta; Lopuksi, toimintariski kasvaa, ja vaikea tärinä voi aiheuttaa laitteiden sammutuksen ja jopa aiheuttaa putkilinjan repeämää. Kunnan pumppuaseman tilastojen mukaan kavitaation aiheuttamien karkottajien korvaamisen kustannukset ovat 40% vuotuisista ylläpitokustannuksista, ja sammutuksen aiheuttama taloudellinen menetys voi olla jopa 5000 yuania tunnissa.

Kavitaation tehokkaaseen käsittelemiseksi on tarpeen ratkaista se useista teknisistä polkuista.
Pumpun rungon rakenteen optimointi
Pumpun rungon rakenteen optimointi on avain kavitaation vastaisen suorituskyvyn parantamiseen. Parannalla juoksupyörän suunnittelua kaksoiskäyttöisen juoksupyörän käyttö voi merkittävästi lisätä sisääntulon poikkileikkausta ja vähentää sisääntulon virtauksen nopeutta vähentäen siten paikallisten matalapaineiden muodostumista. Tietyssä suunnittelupaikassa kaksoiskäyttöinen juoksupyörä kasvatti kavitaatiomarginaalia 1,2 metrillä ja pidensi käyttöiän 8000 tuntiin. Lisäksi terän sisääntulon reunan pidentäminen juoksupyörän sisääntulon avulla nestemäisen virtauksen saadaan työtä etukäteen, mikä lisää tulopainetta 0,5 - 1,0 bar.
Etu-induktoritekniikan levitys voi lisätä nestevirtauksen painetta 15–20% ennen pääsyä pääjoukkoon lisäämällä prepainlaitteen. Tämän tekniikan käyttöönoton jälkeen teollisen jätevesipumpun tehokas kavitaatiomarginaali (NPSHA) nousi 2,5 metristä 3,8 metriin, ja kavitaatioriski eliminoitiin kokonaan. Samanaikaisesti juoksupyörän sisääntulon kaarevuussäteen optimointi voi vähentää nesteen virtauksen nopean kiihtyvyyden ja paineen vähentämisen astetta vähentäen siten virtauksen nopeuden gradientin ja kuplan muodostumisen todennäköisyyttä.
Toimintaparametrien säätely
Pumpun toimintaparametrien säätäminen on tehokas keino lisätä NPSHA: ta. Pumpun asennuskorkeuden laskeminen voi lisätä NPSHA: ta suoraan. Jokaista asennuskorkeuden vähenemistä 1 metrin vähenemistä varten NPSHA voi kasvaa 0,1 barilla. Kun pumppuasema vähensi asennuskorkeutta 5 metristä 3 metriin, kavitaatioilmiö katosi kokonaan. Lisäksi avain on myös putkilinjankestävyyden vähentäminen. Imuhäviö voidaan vähentää tehokkaasti lyhentämällä putkilinjan pituutta, vähentämällä kyynärpäiden lukumäärää ja lisäämällä putken halkaisijaa. Kokeet osoittavat, että jokaisesta 90 asteen kyynärpään vähentämisestä NPSHA voidaan lisätä 0,05 barilla.
Nesteen lämpötilan hallinta on myös tärkeä mitta kavitaation estämiseksi. Kun kuljetusväliaineen lämpötila ylittää 40 ° C, tyydyttynyt höyrynpaine nousee merkittävästi. Jätevedenkäsittelylaitos asensi jäähdytyslaitteen keskilämpötilan alentamiseksi 45 ° C: sta 35 ° C: seen, mikä vähensi NPSHR: tä 0,8 metrillä. Lisäksi pitkäaikaisen toiminnan välttäminen suurella virtauksella voi myös vähentää virtaushäviöitä tehokkaasti vähentäen siten kavitaation riskiä.
Materiaali- ja prosessipäivitys
Kasvojen vastaisten materiaalien valitseminen on tehokas tapa lisätä juoksupyörän käyttöikää. Korkean kromiseoksen (CR26) kovuus voi saavuttaa HRC60: n tai sitä korkeamman, ja sen kavitaatiokestävyys on kolme kertaa korkeampi kuin tavallisen valuraudan. Kun pumppuasema korvasi juoksupyörän korkealla kromiseoksella yksi, vuotuisten korvausten lukumäärä laski 6: sta 1: een. Lisäksi pintapäällystetekniikan avulla volframikarbidipinnoitteen suihkuttaminen juoksupyörän pinnalla voi muodostaa 0,2 mm: n kovan suojakerroksen, mikä parantaa merkittävästi kuplavaikutusta.