Poznáte príčinu kavitácie v odstredivých kryopumpách?

Sep 25, 2022 Zanechajte správu

Ak odstredivé kryogénne čerpadlo počas prevádzky produkuje hluk a vibrácie a je sprevádzané znížením prietoku, dopravnej výšky a účinnosti a niekedy dokonca nefunguje, a počas údržby sa často zistí, že v blízkosti čepele sú jamy alebo voštinové poškodenie vstupná hrana, V závažných prípadoch sa tento jav vyskytuje na celej čepeli a dokonca dochádza k preniknutiu čepele, čo je poškodenie spôsobené kavitáciou.

Dôvod kavitácie odstredivého kryogénneho čerpadla: čerpadlo pracuje na kvapaline cez rotujúce obežné koleso, čo zvyšuje energiu kvapaliny. Počas interakcie sa mení rýchlosť a tlak kvapaliny. Typicky je vstup do obežného kolesa odstredivého kryopumpa tam, kde je najnižší tlak. Ak je tlak v tomto mieste rovnaký alebo nižší ako tlak vyparovania kvapaliny pri danej teplote, v kvapaline unikajúcej z kvapaliny bude veľké množstvo pary a plynu, čím sa vytvorí veľa malých bubliniek pary zmiešanej s kvapalinou. plynu. Keď tieto malé bublinky prúdia do oblasti vysokého tlaku s kvapalinou, vzniká tlakový rozdiel, pretože tlak odparovania v bublinách je väčší ako tlak odparovania okolo bublín. Pôsobením tohto tlakového rozdielu dochádza k prasknutiu bublín a ich opätovnému zrážaniu. Počas procesu kondenzácie sa častice kvapaliny zrýchľujú z okolia do stredu bubliny. V momente kondenzácie sa častice navzájom zrážajú, výsledkom čoho je vysoký lokálny tlak. Ak tieto bubliny prasknú a kondenzujú v blízkosti kovového povrchu, častice kvapaliny sú ako nespočetné malé hlavice, ktoré nepretržite narážajú na kovový povrch. Pod neustálym úderom vysokého tlaku a vysokej frekvencie sa povrch kovu postupne poškodzuje v dôsledku únavy, čo sa zvyčajne nazýva erózia. Vzniknuté bubliny sú tiež zmiešané s niektorými aktívnymi plynmi (ako je kyslík a pod.), ktoré môžu pomocou tepla uvoľneného pri kondenzácii bublín chemicky korodovať kov. Kombinovaný účinok chemickej korózie a mechanickej erózie urýchľuje poškodenie kovu. Tento jav sa nazýva kavitačné poškodenie.

Keď odstredivé kryogénne čerpadlo začne kavitovať, kavitačná oblasť je malá, čo nemá žiadny zjavný vplyv na normálnu prevádzku čerpadla a nie je zjavný odraz na krivke výkonu čerpadla. Keď sa však kavitácia do určitej miery rozvinie, vytvorí sa veľké množstvo vzduchových bublín, ktoré ovplyvnia normálny prietok kvapaliny a dokonca spôsobia prerušenie prietoku kvapaliny, čo má za následok vibrácie a hluk. Zároveň výrazne klesá prietok, dopravná výška a účinnosť čerpadla, čo je zrejmé aj na krivke výkonu čerpadla. . V závažných prípadoch čerpadlo nemôže fungovať. Aby sa v čo najväčšej miere zabránilo kavitácii, pri návrhu procesu by mala mať kvapalina pred vstupom do čerpadla určitý stupeň podchladenia a teleso čerpadla by malo byť inštalované v nižšej polohe, aby prívod kvapaliny mal určitý stupeň podchladenia. určitá statická hlava. Okrem toho treba venovať pozornosť konzervácii chladom a minimalizovať straty chladom.