 Language

English

Pусский

Español

Новости

Решения от профессиональной насосной компании: Шанлиши учит вас, как научно предотвращать кавитацию в водяных насосах

Время публикации:

2025-10-27

Кавитация насоса — это явление, при котором в жидкости образуются пузырьки, когда местное давление внутри насоса падает ниже давления насыщенного пара жидкости, после чего эти пузырьки схлопываются в зонах повышенного давления, вызывая вибрацию, шум и ухудшение производительности. Для эффективной профилактики кавитации необходимо комплексно контролировать процесс на нескольких уровнях: выборе конструкции и типоразмеров, монтаже и настройке оборудования, а также в процессе эксплуатации и технического обслуживания.

Решения от профессиональной насосной компании: Шанлиши учит вас, как научно предотвращать кавитацию в водяных насосах

Кавитация водяного насоса Это явление, при котором в жидкости образуются пузырьки, когда локальное давление внутри насоса падает ниже давления насыщенного паров жидкости, а затем эти пузырьки схлопываются в зоне высокого давления, вызывая вибрацию, шум и ухудшение производительности. Для эффективной профилактики кавитации, Необходимо осуществлять комплексный контроль с различных аспектов, таких как выбор конструкции, монтаж и настройка, эксплуатация, регулирование и управление, а также техническое обслуживание.

Выбирайте насосы с превосходными антикавитационными свойствами:

При выборе оборудования следует отдавать предпочтение насосам с низким удельным числом оборотов (например, центробежным насосам). У таких насосов входные каналы рабочего колеса более плавные, что способствует снижению локальной скорости потока и, следовательно, препятствует возникновению кавитации. Кроме того, можно выбрать насосы, специально разработанные для условий кавитации, такие как самовсасывающие насосы или насосы для перекачки газожидкостных смесей. Они способны стабильно работать в средах, содержащих газ, значительно уменьшая воздействие кавитационных пузырьков на рабочее колесо.

Оптимизация параметров конструкции рабочего колеса:

При проектировании увеличьте диаметр входа рабочего колеса, расширьте площадь поперечного сечения входного протока и уменьшите скорость на входе; используйте двухсторонне всасывающее рабочее колесо (жидкость поступает в колесо с обеих сторон), чтобы распределить поток на входе, снизив скорость и снижение давления с одной стороны; на краю входа рабочего колеса примените закругленную форму, чтобы избежать локальных вихрей, вызывающих резкое падение давления.

Разумное определение запаса кавитации насоса (NPSH):

Выбор насоса должен удовлетворять следующим условиям безопасности против кавитации: необходимый запас кавитационной прочности (NPSHr) должен быть меньше, чем установленный запас кавитационной прочности установки (NPSHa), при этом NPSHa должен обеспечивать запас прочности в 0,5–1 метр. При конкретных расчетах также необходимо учитывать совокупные потери на трение по длине трубопровода и локальные сопротивления, чтобы гарантировать, что эффективное давление на входе насоса во всех рабочих условиях остается выше минимально необходимого для предотвращения кавитации значения.

Разумное определение высоты установки водяного насоса:

Установочная высота является ключевым фактором в предотвращении кавитации и требует строгого контроля вертикального расстояния между осью насоса и уровнем жидкости в приемном резервуаре (то есть геометрической установочной высоты). Для обычных жидкостей, таких как чистая вода, необходимо обеспечить, чтобы установочная высота была ниже допустимой высоты всасывания при вакууме, чтобы избежать слишком низкого давления на входе из-за чрезмерно большой высоты.

Если транспортируются высокотемпературные или летучие жидкости (например, горячая вода), необходимо дополнительно уменьшить высоту установки, так как давление насыщенного пара жидкости увеличивается с повышением температуры, что делает её более подверженной условиям кавитации.

Оптимизация конструкции всасывающей магистрали:

Диаметр всасывающей магистрали должен быть не менее диаметра входного отверстия насоса, а её длина по возможности должна быть сокращена, чтобы уменьшить количество местных сопротивлений, таких как колена и клапаны (например, сопротивление 90°-го колена значительно выше, чем 45°-го, поэтому последнее следует выбирать в первую очередь); внутренняя поверхность трубопровода должна быть гладкой, чтобы избежать увеличения трения по длине из-за ржавчины или отложений; на конце всасывающей трубы устанавливается Нижний клапан При этом глубина погружения нижнего клапана должна превышать 2 диаметра трубы, чтобы предотвратить всасывание воздуха.

Избегайте попадания воздуха в всасывающую магистраль:

При монтаже и эксплуатации необходимо убедиться, что все фланцы и соединения всасывающей магистрали герметично закрыты, чтобы исключить проникновение воздуха. Ведь попадание воздуха сразу же значительно снижает эффективное давление жидкости, что может вызвать или усилить кавитацию. Одновременно следует поддерживать уровень жидкости в приемном резервуаре всегда выше входного отверстия всасывающей трубы, чтобы надежно предотвратить явление «всасывания пустоты». Для обеспечения стабильного контроля рекомендуется использовать сопутствующую систему мониторинга уровня жидкости и взаимной связи, которая позволит осуществлять постоянный контроль и регулировку уровня в режиме реального времени.

Контроль параметров работы водяного насоса:

Избегайте эксплуатации насоса при рабочих условиях, превышающих номинальный расход, так как при слишком большом расходе скорость потока на входе рабочего колеса резко возрастает, а давление значительно падает, что легко вызывает кавитацию. Если фактический требуемый расход ниже номинального, можно регулировать流量, изменяя положение выходного клапана (а не входного), чтобы предотвратить снижение местного давления из-за дросселирования входного клапана.

Стабильные условия транспортировки жидкости:

Контролируйте температуру транспортируемой жидкости, чтобы избежать её чрезмерного повышения, которое приводит к росту давления насыщенного пара (например, при транспортировке воды с 20°C до 80°C давление насыщенного пара возрастает с 2,3 кПа до 47,3 кПа, что значительно увеличивает риск кавитации).

Если жидкость содержит газы (например, растворённый кислород), перед всасывающей магистралью необходимо установить дегазационное устройство (например, вакуумный дегазатор), чтобы уменьшить содержание газа в жидкости.

Мониторинг рабочего состояния в режиме реального времени:

Во время работы необходимо внимательно следить за состоянием вибрации и шума насоса. При кавитации обычно слышны высокочастотные «хлопающие» звуки, а основная частота вибрации чаще всего находится в диапазоне 1000–5000 Гц. Рекомендуется установить датчики вибрации и приборы для детектирования шума для проведения мониторинга в режиме реального времени. Одновременно следует осуществлять взаимосвязанный контроль давления и расхода на выходе насоса; если наблюдается резкое падение давления и сильные колебания расхода, это может быть ранним признаком кавитации, и необходимо немедленно остановить оборудование для проведения диагностики.

Регулярно проверяйте износ рабочего колеса:

Кавитация приводит к появлению ячеистых впадин на поверхности рабочего колеса; после износа необходимо своевременно производить ремонт или замену (при ремонте можно использовать наплавку износостойкой сварочной проволоки либо нанести антикавитационное покрытие, такое как керамика или карбид вольфрама, чтобы продлить срок службы рабочего колеса). При осмотре, если обнаружены заусенцы или деформации на кромке входного отверстия рабочего колеса, их необходимо зашлифовать до ровной поверхности, восстановив плавность протока.

Очистка трубопроводов и всасывающего бассейна:

Следует регулярно проводить следующие работы по очистке для предотвращения кавитации и износа:

Распрямить всасывающий трубопровод : Удаляет известковые отложения, ил и другие засорения, обеспечивая свободное прохождение трубопроводов и снижая сопротивление потоку.

Чистящий иловый всасывающий бассейн : Удаляйте осадок со дна бассейна, чтобы предотвратить попадание примесей в насос — это позволит избежать засорения проточных каналов и защитит рабочее колесо от ударного износа.

Обслуживание уплотнений и вспомогательных систем:

Проверяйте эффективность уплотнения механических и сальниковых уплотнений, своевременно заменяйте повреждённые уплотнительные элементы, чтобы предотвратить утечку воздуха; в случае насосов, требующих герметизации водой, следите за стабильностью давления и расхода герметизирующей воды, чтобы избежать попадания воздуха внутрь насоса из-за недостаточного количества герметизирующей воды.

Выберите базовый материал, устойчивый к кавитации:

Применение технологии упрочнения поверхности:

Для повышения местной стойкости к кавитации элементов насоса, подверженных этому явлению (таких как рабочее колесо, входная часть корпуса насоса), можно применять следующие технологии обработки поверхности:

Технология покрытий : Нанесение высокопроизводительного защитного слоя на поверхность деталей. Распространённые решения включают:

Карбидо-вольфрамовое покрытие : При применении технологии термического напыления твёрдость покрытия достигает более HV1000, обладает превосходной стойкостью к износу и кавитации, особенно подходит для условий с высокими ударами.

Керамическое покрытие : Например, покрытие из оксида алюминия, полученное методом плазменного напыления, сочетает в себе превосходную коррозионную стойкость и высокую твердость, что делает его пригодным для транспортировки агрессивных сред.

Никелево-содержащее сплавное покрытие Например, покрытие из сплава Инконель обладает хорошей вязкостью и способно эффективно амортизировать микроскопические удары, возникающие при схлопывании пузырьков.

Поверхностная термообработка : Улучшение производительности за счёт изменения поверхностной структуры деталей.

Поверхностная закалка : При высокочастотной закалке рабочего колеса его поверхностная твёрдость может быть повышена до HRC50 и выше.

Азотирование : На поверхности деталей формируется азотированный слой, обладающий высокой твёрдостью, отличной износостойкостью и одновременно улучшающий коррозионную стойкость; подходит для таких материалов, как нержавеющая сталь и легированная сталь.

Поверхностная полировка : Полируйте поверхности проточных деталей, таких как рабочее колесо и проточные каналы, до шероховатости Ra ниже 0,8 мкм. Благодаря низкой шероховатости уменьшается количество мест прилипания и разрушения пузырьков газа, а также снижается сопротивление потоку, что косвенно препятствует возникновению кавитации.

Высокотехнологическая группа насосостроения С момента начала создания в 2006 году он превратился в компанию, обладающую 4 крупные производственные базы, 10 филиалов и более 20 офисов Ведущее предприятие отрасли. Мы объединили более 500 профессиональных специалистов, стремящихся предоставить клиентам по всему миру высококачественные решения в области шламовых насосов.

Наши продукты специально разработаны для обработки высокоабразивных материалов, Можно проводить в соответствии с различными сложными условиями Точная настройка Сейчас продукция экспортируется во многие страны и регионы, такие как США, Бразилия, Россия, Индонезия, Южная Африка и Ближний Восток, благодаря широкому ассортименту, высокому качеству, высокой производительности и профессиональным техническим возможностям. Постоянно удовлетворять разнообразные потребности различных клиентов.