Кавитационный запас как обеспечить

Обновлено: 25.06.2024

Кавитация как физическое явление – это нарушение сплошности течения жидкости, которое происходит в тех участках потока, где давление понижаясь, достигает некоторого критического значения. Фундаментальные научные исследования кавитационных явлений в гидромашинах – насосах и гидротурбинах – активно проводились в 50–80-х годах ХХ века во многих специализированных предприятиях и НИИ бывшего СССР, а также за рубежом.

Швиндин А.И., заместитель директора по научной работе, к.т.н.,

Берестовский В.А., ведущий инженер-конструктор,

Особое внимание в этих работах уделялось топливным насосам для авиации и космоса, где вопросы кавитации были очень злободневными. Было установлено, что характер кавитации зависит от многих факторов, которые зачастую трудно установить. Определилось несколько концепций зарождения и развития кавитации, например, гидродинамическая, термодинамическая, ядерная. И каждая из них как-то обосновывалась и выражалась соответствующими критериями. К концу ХХ века сформировалось общее утверждение, что кавитация является гидродинамическим явлением и зависит как от гидродинамических качеств гидромашины, так и физических свойств жидкости. Кавитация начинается при падении давления до значения, равного или меньшего давления насыщенных паров (упругости паров), сопровождается нарушением сплошности потока и образованием пузырьков-каверн, наполненных парами жидкости, выделившимися в ней газами или их смесью. При попадании каверны в зону повышенных давлений пар конденсируется в капельки жидкости, причем, конденсация происходит мгновенно. При подобном устремлении массы жидкости с огромным ускорением в смыкающиеся пустоты и образованием при этом ударов происходит местное повышение давления в этих точках, достигающее 300 кгс/см 2 . На рис. 1 схематично показано деформация пузырьков-каверн и направление движения жидкости при их схлопывании в различных частях проточной части – внутри потока и вблизи стенок. Эти удары повторяются десятки тысяч раз в секунду. В насосе явление кавитации сопровождается шумом, повышенной низкочастотной вибрацией, следствием которой является преждевременный выход из строя торцовых уплотнений и подшипников. Также проявляется снижение параметров работы насоса – подачи, напора, мощности и КПД. При длительной работе в кавитационном режиме возможны разрушения поверхностей лопастей рабочего колеса, входного трубопровода, а иногда и стенок отвода.



Рис. 1. Процесс схлопывания пузырьков

где: n – частота вращения, об/мин;

Qp = Qн + qразгр – расчетная подача рабочего колеса, м3/ч;

Qн – подача насоса;

qразгр – утечка через разгрузочное устройство насоса;

Δhкр – критический (3-процентный срывной) кавитационный запас рабочего колеса по ГОСТ 6134, м;

Примечание: полный абсолютный напор (давление) на всасывании берется без учета технологического давления в приемной емкости.

Для обеспечения бескавитационной работы насоса значение допускаемого кавитационного запаса Δhдоп (требуемого NPSHr по ISO 13709) принимается в пределах (1,05-1,25)Δhкр. Кроме того, кавитационный запас системы Δhс (имеющийся NPSHа по ISO 13709) должен быть Δhс ³ Δhкр + 0,5 м.

· обеспечение полной герметичности вала и разъемов корпусных деталей;

· обеспечение необходимой прочности и жесткости применяемых конструкционных материалов в условиях высоких температур и давлений, а также их коррозионной и эрозионной стойкости, т.к. тяжелые остатки богаты сернистыми соединениями и мелкодисперсными примесями абразивного характера;

· обеспечение температурных расширений роторных и статорных деталей без расцентровки и заедания ротора в корпусе насоса;

· обеспечение высокой ремонтопригодности, т.к. для демонтажа, ремонта и последующего монтажа насоса в установке отводится от 2-х до 4-х суток;

· обеспечение требуемых нормативными документами наработок на отказ и 2–3-летнего межремонтного пробега.

Обеспечение последнего требования трудновыполнимо, т.к. насосы, отбирающие тяжелые остатки с низа колонны, работают в предкавитационном или уже в кавитационном режимах. Причиной этому является то, что эти кипящие остатки находятся под давлением собственных паров, т.е., в состоянии равновесия с давлением паров. Таким образом на входе в насос будет только геодезический подпор жидкости в колонне. Учитывая возможные потери во входном трубопроводе и для исключения возможного газообразования в насосе при этих условиях значение геодезического подпора рекомендуется держать в пределах 2,0 – 2,5 м. Другими словами, эти значения являются кавитационным запасом системы для насоса. В этом случае требуемые значения допускаемого кавитационного запаса насоса при подачах более 300 м 3 /ч трудно обеспечить центробежными насосами без специальных мероприятий, и кавитационные явления в какой-то мере всегда присутствуют.

Пути и методы устранение вредного воздействия кавитации в центробежных насосах определились давно. Их можно разграничить как мероприятия по системе, в которой работает насос, и конструкторские решения в самом насосе. К первым можно отнести увеличение геодезического подпора в колонне и уменьшение гидравлических потерь во входном трубопроводе. Известными конструкторскими решениями в насосе являются:

· уменьшение частоты вращения;

· уменьшение расчетной подачи за счет применения рабочего колеса двухстороннего входа - двухпоточного;

· специальное проектирование рабочего колеса и профилирование лопасти;

· установка предвлюченного колеса (шнека) перед рабочим колесом;

· в многоступенчатых насосах – применение двухпоточного рабочего колеса первой ступени.

Все перечисленные решения имеют свои преимущества и недостатки. Например, применение шнеков существенно снижает значения критического кавитационного коэффициента быстроходности. Если для рабочего колеса с коэффициентом быстроходности ns = 80 – 120 коэффициент Скр = 800 – 1000, то для шнекоцентробежного колеса такой же быстроходности этот коэффициент будет в пределах Скр = 2000 – 2200, что почти в 4 раза уменьшает значение Δhкр. Но шнек по своей гидродинамической природе – это осевое рабочее колесо, которое рассчитывается на очень узкий диапазон подач, и поэтому нормальная работа насоса со шнекоцентробежной ступенью во всем рабочем диапазоне подач не обеспечивается. Применение шнекоценробежных ступеней оправдано, например, в энергетических насосах – конденсатных и крупных питательных, которые практически весь ресурс работают на расчетных режимах. Применение шнеков позволило сумским насосостроителям создать в 60–80-х годах большую группу питательных и конденсатных насосов с улучшенными кавитационными характеристиками. Всего насчитывается более 50-ти типоразмеров, в т. ч. конденсатных (n = 1500 об/мин) с подачей от 30 до 2200 м 3 /ч, питательных (n = 3000 об/мин) с подачами 580, 850 и 1650 м 3 /ч и потребляемой мощностью до 8000 кВт, нефтяных магистральных (n = 3000 об/мин) с подачами от 125 до 710 м 3 /ч. Насосы всех перечисленных типоразмеров успешно эксплуатируются уже более 30 лет.

В нефтепереработке применяемые насосы подбираются на режим максимально возможной проектной нагрузке установки (гипотетической) и поэтому во многих случаях они длительное время работают на недогрузочных режимах – частичных подачах. При работе шнекоцентробежной ступени на частичных подачах в каналах шнека возникают, так называемые, обратные токи – противотоки, которые существенно изменяют картину течения в шнеке вплоть до образования локальных зон с пониженным давлением и, как следствием, местной кавитации в каналах шнека.

Исследованию кавитационных явлений в шнекоцентробежной ступени на недогрузочных режимах уделялось большое внимание при создании специальных топливных насосов для авиации и космической техники. Практически все исследования основывались на физическом эксперименте – визуализации потока в модельном насосе в стробоскопическом освещении при различных режимах работы. Обработка фото- и видеосъёмок течения в шнеке при различных режимах работы по подаче, измерение полей скоростей и давлений перед шнеком дали возможность представить физическую картину течения в шнеке и разработать математическую модель этого течения на частичных подачах. Результаты теоретических расчетов, выполненные по этой модели, показали достаточно хорошую сходимость с экспериментальными данными. В дальнейшем созданная математическая модель широко использовалась в работах других авторов при определении геометрических размеров шнека и его кавитационных качеств.

В конечном итоге, физическая картина течения в шнеке на недогрузочных режимах, представленная на рис. 2, была теоретически обоснована, экспериментально подтверждена, и по ней были сделаны следующие выводы:

· при работе шнекоцентробежного насоса на подачах Q ≤ 0,5Qопт в каналах шнека появляются обратные токи (противотоки); возникают они на периферии входа в лопасть, оттесняют основной поток к оси и закручивают его;

· поток в шнеке существенно неосесимметричен, поэтому на границах между прямым потоком и обратным течением образуются локальные зоны с пониженным давлением.

· образование кавитационной каверны происходит в локальных зонах на периферии входных кромок;

· происходит нагрев перекачиваемой жидкости;

· образуется вихревой шнур во входном патрубке, заполненный газом и паром;

рпь.jpg

Рис. 2. Структура потока в шнеке при работе с противотоками

1 – профильная каверна;

2 – застойная зона (вихревой след);

3 – течение из вихревого следа вдоль основного потока;

5 – пузырьки газа;

6 – кавитационный вихрь в шнеках переменного хода.

Снижение частоты вращения является очень эффективным способом уменьшения воздействия кавитации, но этот способ не всегда оправдан, т. к. для достижения заданного напора необходимо увеличивать как число ступеней, так и наружный диаметр рабочих колес. Такое решение ведет к существенному ухудшению массогабаритных характеристик насоса, поэтому в каждом конкретном случае требует оптимизации вариантов.

рис 3.jpg

Рис. 3. Насос НТ 560/335-300

рис 4.jpg

Рис. 4. Насос ADSL 8”х4

рис 5.jpg

р7.jpg

р8.jpg
р9.jpg

Рис. 7. Насос типа WKTA Рис. 8. Конденсатный насос КсВ 200-130

ри10.jpg

Рис. 9. Насос НДМг 360-350

· конструкция насоса должна соответствовать типам ВВ2 или ВВ5 по ISO 13709;

· более предпочтительной считается конструкция многоступенчатого насоса по типу ВВ5 с двухпоточным рабочим колесом первой ступени, несмотря на усложнение конструкции насоса;

· при применении в конструкции насоса однопоточной проточной части со шнекоцентробежной первой ступенью необходимо ограничивать длительный режим работы по подаче в пределах (0,7 – 1,1)Qопт, где Qопт - режим максимального КПД.


FOXX



alexius_sev


Есть рекомендации grondfos на сайте, поищите там, а так рекомендуется держать давление то ли на 2-3 м выше на всасе, чем давления для закипания воды

Да и в программах подбора есть это вроде, сейчас гляну


alexius_sev



А.В.



А.В.



karuzo


20120605115334281.pdf ( 216,76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1277
20120605115334281.pdf ( 216,76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 872


FOXX



FOXX



Я сделал расчет по формуле описанной в сыллке, которую вы предоставили, и у меня получился кавитационный запас 49,5 Метров. В характеристике насоса по диаграме NPSH показанно максимально 8 метров. Это означает что я могу на местных сопротивлениях потеряь порядка 41 метра? так??


karuzo


Формулы справедливы для любых типов наосов. Если вы не ошиблись в цифрах (на порядок), вы правы. У вас большой запас на потери во всасывающей линии.


FOXX


Формулы справедливы для любых типов наосов. Если вы не ошиблись в цифрах (на порядок), вы правы. У вас большой запас на потери во всасывающей линии.


karuzo


Мне эта формула не очень понятна. Если хотите опишите\нарисуйте свою систему , чтобы ее можно было свести к одному из тех стандартных случаев, кот.
мною нарисованы. Тогда и проверю.


FOXX


Мне эта формула не очень понятна. Если хотите опишите\нарисуйте свою систему , чтобы ее можно было свести к одному из тех стандартных случаев, кот.
мною нарисованы. Тогда и проверю.


Вот система которую нужно проверить на кавитацию. G=850 м куб, Ннасоса=48 м. вод ст. Давление до насоса 40 метров после 88 метров.


А.В.


Что-то многовато у Вас 50 м! Смотрю в каталок Грундфоса для UPS - чтобы исключить кавитационные шумы давление на входе в насос при t=85 С - 0,5 м


FOXX


Что-то многовато у Вас 50 м! Смотрю в каталок Грундфоса для UPS - чтобы исключить кавитационные шумы давление на входе в насос при t=85 С - 0,5 м

Если посчитать по другим формулам то получается h=44 метра. Грубо говоря как получается кавитационный запас Ннасоса+Атмосфера-Ннасыщ. паров-Нсопртивлений. Вот так и получается.


А.В.


Открыл каталог - нашел Ваш насос- нашел таблицу "минимальный подпор на входе" - при 90 С - минимальный подпор 0,1 бар - 1м


karuzo


Если у вас на всасе 40м, а потери по моим прикидкам на указанном участке тр-да не превышают 2м, можете спать спокойно и больше ничего не считать.
Никаких проблем с кавитационным запасом не придвидется.


FOXX


Открыл каталог - нашел Ваш насос- нашел таблицу "минимальный подпор на входе" - при 90 С - минимальный подпор 0,1 бар - 1м

Если у вас на всасе 40м, а потери по моим прикидкам на указанном участке тр-да не превышают 2м, можете спать спокойно и больше ничего не считать.
Никаких проблем с кавитационным запасом не придвидется.


А.В.


Спасибо за ответ. Теперь буду спать спокойно.


Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.


FOXX


Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.


Объясню для чего это я все замутил. Мы учтанавливаем насосы ТР 250-660. В описании по монтажу ни чего не сказанно про прямые участки перед насосом и после него, а тут вдруг выясняется что они нужны, 5 Ду до и 1Ду после, а фундаменты по котлы уже залиты. И расстояние 5Ду ни как не получается. Инженеры Grundfoss говорят что если не выдержать размер 5Ду то будет кавитация в насосе и разружение рабочего колеса. Вот я и стал проверять все это.


А.В.


Да действительно в каталоге нигде про эти расстояния не говорится. Я думаю Вы не сможете это проверить, так как везде в каталоге говорится именно про минимальный подпор перед входом в насос, а 5 Ду или 25 Ду прямого участка на входе в насос никак не повлияет на результаты расчета.
Вы хоть уточнили у инженеров Грунфосс почему они не дали эту рекомендацию по прямым участкам в главе - монтаж насоса?
Да я думаю что и при Вашей температуре теплоносителя - 70 С - боятся нечего.


FOXX


Да действительно в каталоге нигде про эти расстояния не говорится. Я думаю Вы не сможете это проверить, так как везде в каталоге говорится именно про минимальный подпор перед входом в насос, а 5 Ду или 25 Ду прямого участка на входе в насос никак не повлияет на результаты расчета.
Вы хоть уточнили у инженеров Грунфосс почему они не дали эту рекомендацию по прямым участкам в главе - монтаж насоса?
Да я думаю что и при Вашей температуре теплоносителя - 70 С - боятся нечего.


Kult_Ra


Ну, а про_кавитационные "фигли-мигли" при перекачки воды, можно и не думать вообще.


Насосник


Я сделал расчет по формуле описанной в сыллке, которую вы предоставили, и у меня получился кавитационный запас 49,5 Метров.

Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.

Объясню для чего это я все замутил. Мы учтанавливаем насосы ТР 250-660. В описании по монтажу ни чего не сказанно про прямые участки перед насосом и после него, а тут вдруг выясняется что они нужны, 5 Ду до и 1Ду после, а фундаменты по котлы уже залиты. И расстояние 5Ду ни как не получается. Инженеры Grundfoss говорят что если не выдержать размер 5Ду то будет кавитация в насосе и разружение рабочего колеса. Вот я и стал проверять все это.


Вы похоже общались не с инженерами, а с менеджерами. Условия монтажа и конструкция всасывающего трубопровода влияют не на кавитацию, а на возможные вибрации насоса от гидравлических завихрений. Для насосов Инлайн нет никаких требований по 5 диаметрам до и по 1 диаметру после и именно поэтому эти требования не указаны ни у одного из производителей. Главное обязательно делать проверку NPSH используя формулы из учебников и ни в коем случае не ориентироваться на расчеты менеджеров сделанные для Вас.


skywow


Время чтения: 5 минут

При определенных условиях в насосе возникает явление кавитации. Оно негативно влияет на работу аппарата, неизбежно приводит к его повреждению. Некоторые меры способны минимизировать кавитационный эффект.

Кавитация представляет собой гидродинамическое явление, возникающее в насосном оборудовании центробежного типа. Оно зависит от физических свойств перекачиваемой жидкости и начинается, когда значение давления становится равным либо меньше давления насыщенного пара. Из-за этого в потоке рабочей среды образуются полости, заполненные паром и растворенными газами.

Явление кавитации в насосе

Физически кавитацию можно объяснить тем, что в любой жидкости неизбежно содержится определенный объем растворенного газа.

Кавитация также обусловлена гидродинамическими характеристиками рабочих органов насосного аппарата, например линии тока могут отклоняться от стандартных траекторий, увеличивается частота вращения либо сжатия потока. При этом явление может возникнуть и на движущихся, и на неподвижных зонах проточной части оборудования. Кавитация является очень распространенной причиной поломки оборудования (она занимает второе место, на первом же находится неправильная центровка вала).

Причины появления кавитационного эффекта

Поврежденная из-за кавитации крыльчатка насоса

Выделяют 3 кавитационные стадии:

1) Начальная. На данном этапе кавитационная область еще отсутствует;

2) Развитая. Имеются кавитационные пустоты (каверны);

3) Суперкавитация. Обтекаемый элемент полностью располагается в области кавитационной каверны.

Последствия кавитации в насосном оборудовании

Кавитация очень сильно влияет на исправность работы насосного устройства. Данное явление недопустимо даже в небольших масштабах в силу своего разрушительного влияния. Так, при схлопывании кавитационных пустот возникает шум (или характерное потрескивание в области входа в рабочее колесо), а также вибрация, причем чем больше габариты насоса, тем эти показатели будут больше.

Снижение характеристик насосного агрегата при развитой степени кавитации будет отличаться у насосов различной степени быстроходности. Причем параметры будут резко уменьшаться в случае низкой быстроходности и постепенно — при высокой. Если же кавитационная область полностью занимает сечение канала, подача насосного аппарата прекращается.

При продолжительной работе аппарата в условиях кавитации разрушаются материалы, из которых он изготовлен. Это явление называется питтинг, или точечное разрушение. Оно случается даже на начальном этапе кавитации.

Питтинг рабочего колеса

Нужно различать разрушение по причине кавитации от коррозийного и эрозийного разрушения. Например, коррозия — последствие химического либо электролитического воздействия рабочей среды на металл, из которого изготовлен насос. Эрозия же случается из-за отрыва металлических частиц твердыми веществами, которые содержатся в перекачиваемой жидкости (к примеру, песок).

Как минимизировать данное явление

Явление кавитации в насосном оборудовании возможно предупредить. С этой целью разработаны специальные формулы. Согласно им кавитация менее вероятна, когда увеличивается высота подпора (то есть снижается высота всасывания), возрастает давление на поверхности жидкой среды.

Помимо этого, каждый агрегат имеет свой кавитационный запас. Также вероятность появления кавитации возрастает вместе с плотностью жидкости.

Интересно, что на сегодняшний день не существует материалов, абсолютно стойких к кавитационному эффекту. Все они из-за него разрушаются, только одни медленнее, а другие быстрее. Есть материалы более стойкие, одновременно с механической прочностью они обладают химической устойчивостью. Примером является бронза. А вот углеродистая сталь, чугун очень подвержены кавитационному разрушению (у чугуна это происходит за счет быстрого разрушения включений графита в его составе). Использование кавитационно стойких материалов обеспечивает непродолжительную работу насосного устройства при частичной кавитации. Это целесообразно, например, если аппарат испытывает кратковременную перегрузку.

Крыльчатка из бронзы

Чтобы уменьшить физические последствия кавитации, производители применяют разного рода твердые напыления, а также закалку самых уязвимых элементов насоса. Однако это практикуется не так часто, поскольку данные методы не очень эффективные и при этом дорогостоящие.


Время чтения: 5 минут

При определенных условиях в насосе возникает явление кавитации. Оно негативно влияет на работу аппарата, неизбежно приводит к его повреждению. Некоторые меры способны минимизировать кавитационный эффект.

Кавитация представляет собой гидродинамическое явление, возникающее в насосном оборудовании центробежного типа. Оно зависит от физических свойств перекачиваемой жидкости и начинается, когда значение давления становится равным либо меньше давления насыщенного пара. Из-за этого в потоке рабочей среды образуются полости, заполненные паром и растворенными газами.

Явление кавитации в насосе

Физически кавитацию можно объяснить тем, что в любой жидкости неизбежно содержится определенный объем растворенного газа.

Кавитация также обусловлена гидродинамическими характеристиками рабочих органов насосного аппарата, например линии тока могут отклоняться от стандартных траекторий, увеличивается частота вращения либо сжатия потока. При этом явление может возникнуть и на движущихся, и на неподвижных зонах проточной части оборудования. Кавитация является очень распространенной причиной поломки оборудования (она занимает второе место, на первом же находится неправильная центровка вала).

Причины появления кавитационного эффекта

Поврежденная из-за кавитации крыльчатка насоса

Выделяют 3 кавитационные стадии:

1) Начальная. На данном этапе кавитационная область еще отсутствует;

2) Развитая. Имеются кавитационные пустоты (каверны);

3) Суперкавитация. Обтекаемый элемент полностью располагается в области кавитационной каверны.

Последствия кавитации в насосном оборудовании

Кавитация очень сильно влияет на исправность работы насосного устройства. Данное явление недопустимо даже в небольших масштабах в силу своего разрушительного влияния. Так, при схлопывании кавитационных пустот возникает шум (или характерное потрескивание в области входа в рабочее колесо), а также вибрация, причем чем больше габариты насоса, тем эти показатели будут больше.

Снижение характеристик насосного агрегата при развитой степени кавитации будет отличаться у насосов различной степени быстроходности. Причем параметры будут резко уменьшаться в случае низкой быстроходности и постепенно — при высокой. Если же кавитационная область полностью занимает сечение канала, подача насосного аппарата прекращается.

При продолжительной работе аппарата в условиях кавитации разрушаются материалы, из которых он изготовлен. Это явление называется питтинг, или точечное разрушение. Оно случается даже на начальном этапе кавитации.

Питтинг рабочего колеса

Нужно различать разрушение по причине кавитации от коррозийного и эрозийного разрушения. Например, коррозия — последствие химического либо электролитического воздействия рабочей среды на металл, из которого изготовлен насос. Эрозия же случается из-за отрыва металлических частиц твердыми веществами, которые содержатся в перекачиваемой жидкости (к примеру, песок).

Как минимизировать данное явление

Явление кавитации в насосном оборудовании возможно предупредить. С этой целью разработаны специальные формулы. Согласно им кавитация менее вероятна, когда увеличивается высота подпора (то есть снижается высота всасывания), возрастает давление на поверхности жидкой среды.

Помимо этого, каждый агрегат имеет свой кавитационный запас. Также вероятность появления кавитации возрастает вместе с плотностью жидкости.

Интересно, что на сегодняшний день не существует материалов, абсолютно стойких к кавитационному эффекту. Все они из-за него разрушаются, только одни медленнее, а другие быстрее. Есть материалы более стойкие, одновременно с механической прочностью они обладают химической устойчивостью. Примером является бронза. А вот углеродистая сталь, чугун очень подвержены кавитационному разрушению (у чугуна это происходит за счет быстрого разрушения включений графита в его составе). Использование кавитационно стойких материалов обеспечивает непродолжительную работу насосного устройства при частичной кавитации. Это целесообразно, например, если аппарат испытывает кратковременную перегрузку.

Крыльчатка из бронзы

Чтобы уменьшить физические последствия кавитации, производители применяют разного рода твердые напыления, а также закалку самых уязвимых элементов насоса. Однако это практикуется не так часто, поскольку данные методы не очень эффективные и при этом дорогостоящие.


FOXX



alexius_sev


Есть рекомендации grondfos на сайте, поищите там, а так рекомендуется держать давление то ли на 2-3 м выше на всасе, чем давления для закипания воды

Да и в программах подбора есть это вроде, сейчас гляну


alexius_sev



А.В.



А.В.



karuzo


20120605115334281.pdf ( 216,76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1277
20120605115334281.pdf ( 216,76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 872


FOXX



FOXX



Я сделал расчет по формуле описанной в сыллке, которую вы предоставили, и у меня получился кавитационный запас 49,5 Метров. В характеристике насоса по диаграме NPSH показанно максимально 8 метров. Это означает что я могу на местных сопротивлениях потеряь порядка 41 метра? так??


karuzo


Формулы справедливы для любых типов наосов. Если вы не ошиблись в цифрах (на порядок), вы правы. У вас большой запас на потери во всасывающей линии.


FOXX


Формулы справедливы для любых типов наосов. Если вы не ошиблись в цифрах (на порядок), вы правы. У вас большой запас на потери во всасывающей линии.


karuzo


Мне эта формула не очень понятна. Если хотите опишите\нарисуйте свою систему , чтобы ее можно было свести к одному из тех стандартных случаев, кот.
мною нарисованы. Тогда и проверю.


FOXX


Мне эта формула не очень понятна. Если хотите опишите\нарисуйте свою систему , чтобы ее можно было свести к одному из тех стандартных случаев, кот.
мною нарисованы. Тогда и проверю.


Вот система которую нужно проверить на кавитацию. G=850 м куб, Ннасоса=48 м. вод ст. Давление до насоса 40 метров после 88 метров.


А.В.


Что-то многовато у Вас 50 м! Смотрю в каталок Грундфоса для UPS - чтобы исключить кавитационные шумы давление на входе в насос при t=85 С - 0,5 м


FOXX


Что-то многовато у Вас 50 м! Смотрю в каталок Грундфоса для UPS - чтобы исключить кавитационные шумы давление на входе в насос при t=85 С - 0,5 м

Если посчитать по другим формулам то получается h=44 метра. Грубо говоря как получается кавитационный запас Ннасоса+Атмосфера-Ннасыщ. паров-Нсопртивлений. Вот так и получается.


А.В.


Открыл каталог - нашел Ваш насос- нашел таблицу "минимальный подпор на входе" - при 90 С - минимальный подпор 0,1 бар - 1м


karuzo


Если у вас на всасе 40м, а потери по моим прикидкам на указанном участке тр-да не превышают 2м, можете спать спокойно и больше ничего не считать.
Никаких проблем с кавитационным запасом не придвидется.


FOXX


Открыл каталог - нашел Ваш насос- нашел таблицу "минимальный подпор на входе" - при 90 С - минимальный подпор 0,1 бар - 1м

Если у вас на всасе 40м, а потери по моим прикидкам на указанном участке тр-да не превышают 2м, можете спать спокойно и больше ничего не считать.
Никаких проблем с кавитационным запасом не придвидется.


А.В.


Спасибо за ответ. Теперь буду спать спокойно.


Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.


FOXX


Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.


Объясню для чего это я все замутил. Мы учтанавливаем насосы ТР 250-660. В описании по монтажу ни чего не сказанно про прямые участки перед насосом и после него, а тут вдруг выясняется что они нужны, 5 Ду до и 1Ду после, а фундаменты по котлы уже залиты. И расстояние 5Ду ни как не получается. Инженеры Grundfoss говорят что если не выдержать размер 5Ду то будет кавитация в насосе и разружение рабочего колеса. Вот я и стал проверять все это.


А.В.


Да действительно в каталоге нигде про эти расстояния не говорится. Я думаю Вы не сможете это проверить, так как везде в каталоге говорится именно про минимальный подпор перед входом в насос, а 5 Ду или 25 Ду прямого участка на входе в насос никак не повлияет на результаты расчета.
Вы хоть уточнили у инженеров Грунфосс почему они не дали эту рекомендацию по прямым участкам в главе - монтаж насоса?
Да я думаю что и при Вашей температуре теплоносителя - 70 С - боятся нечего.


FOXX


Да действительно в каталоге нигде про эти расстояния не говорится. Я думаю Вы не сможете это проверить, так как везде в каталоге говорится именно про минимальный подпор перед входом в насос, а 5 Ду или 25 Ду прямого участка на входе в насос никак не повлияет на результаты расчета.
Вы хоть уточнили у инженеров Грунфосс почему они не дали эту рекомендацию по прямым участкам в главе - монтаж насоса?
Да я думаю что и при Вашей температуре теплоносителя - 70 С - боятся нечего.


Kult_Ra


Ну, а про_кавитационные "фигли-мигли" при перекачки воды, можно и не думать вообще.


Насосник


Я сделал расчет по формуле описанной в сыллке, которую вы предоставили, и у меня получился кавитационный запас 49,5 Метров.

Что и? Минимальное давление на входе в насос должно быть не менее 1 м. (я когда занимался нефтяными месторождениями, там источниками теплоснабжения были печи для обогрева нефти, в которых теплоноситель нагревается до 95 градусов по моему. дальше теплоноситель самотёком поступал в насосную: вот я и рассчитывал на сколько нужно поднять печь относительно оси всаса насоса чтоб тот работал в бескавитационном режиме). Для насосов ТР отсутствуют такие данные как кавитационный запас насоса, а сразу дано минимальное давление на входе в насос - т.е. вся работа по расчёту сделана за Вас.

Объясню для чего это я все замутил. Мы учтанавливаем насосы ТР 250-660. В описании по монтажу ни чего не сказанно про прямые участки перед насосом и после него, а тут вдруг выясняется что они нужны, 5 Ду до и 1Ду после, а фундаменты по котлы уже залиты. И расстояние 5Ду ни как не получается. Инженеры Grundfoss говорят что если не выдержать размер 5Ду то будет кавитация в насосе и разружение рабочего колеса. Вот я и стал проверять все это.


Вы похоже общались не с инженерами, а с менеджерами. Условия монтажа и конструкция всасывающего трубопровода влияют не на кавитацию, а на возможные вибрации насоса от гидравлических завихрений. Для насосов Инлайн нет никаких требований по 5 диаметрам до и по 1 диаметру после и именно поэтому эти требования не указаны ни у одного из производителей. Главное обязательно делать проверку NPSH используя формулы из учебников и ни в коем случае не ориентироваться на расчеты менеджеров сделанные для Вас.


skywow

Читайте также: