پدیده کاویتاسیون (Cavitation) از جمله پدیده های مضر بوده که باید از وقوع آن جلوگیری به عمل آید. این پدیده موقعی بوجود می آید که فشار مطلق در ورودی پمپ کمتر یا مساوی فشار بخار مایع گردد. در این حالت مایع بخار می شود و حباب های بخار همراه جریان سیال با عبور از پروانه پمپ و قرار گرفتن در فشار بالا، در اثر چرخش پروانه و فشار بالای پمپ منفجر می شوند. انفجار حباب ها نه تنها ارتعاشات و صدای زیادی تولید می کند، بلکه باعث کاهش بازدهی و آسیب رساندن جدی به پمپ و ایجاد خوردگی در قسمت بدنه پمپ و پروانه نیز می شود.
شایان ذکر است پدیده کاویتاسیون علاوه بر تبخیر سیال پمپ شونده، می تواند با مکش هوا نیز ایجاد گردد. یعنی به علت بروز برخی از مشکلات نظیر آب بندی نبودن ورودی پمپ، هوا همراه سیال به داخل پمپ مکش شود و باعث ایجاد کاویتاسیون شود.
مسائلی که باعث پدیده کاویتاسیون می شوند عبارت است از:
- زیاد شدن ارتفاع مکش پمپ ها در شرایطی که مخزن ورودی پمپ پایین تر از پمپ قرار گیرد.
- کار کردن پمپ درشرا یط غیر طراحی (دبی بیش از حد) به دلیل بالا رفتن دور پمپ و یا افزایش بیش از حد قطر پروانه که باعث افزایش دبی و زیاد شدن سرعت مایع در قسمت ورودی پمپ و نهایتا کاهش فشار در ورودی آن می شود.
- افت فشار بیش از حد در قسمت ورودی پمپ به دلیل گرفتگی صافی، لوله ها و …. که باعث تبخیر مایع در این ناحیه می شود و شرایط را برای تبخیر و تشکیل حباب زیاد می کند.
- بالا رفتن دمای مایع پمپ که باعث بالا رفتن فشار بخار مایع می شود و شرایط را برای کاویتاسیون بوجود می آورد.
- تغییر مایع پمپ شونده و تغییر در شرایط کاری پمپ.
روش های جلوگیری از کاویتاسیون
- کاهش سرعت سیال در ورودی پمپ با افزایش قطر لوله ورودی.
- اطمینان از بازبودن کامل والو اصلی ورودی پمپ.
- افزایش سطح مایع در مخزن ورودی پمپ که مقدار هد استاتیکی را افزایش می دهد.
- خودداری از بکاربردن شیرها، زانوها و مسیرهای طولانی که باعث افت فشار در ورودی پمپ می شوند.
- پایین نگه داشتن درجه حرارت سیال درون پمپ. (با افزایش دما فشار بخار مایع نیز افزایش پیدا می کند و افزایش فشار بخار مایع یعنی ایجاد شرایط مساعد برای کاویتاسیون.)
- انجام محاسبات دقیق برای پمپ و بکاربردن پمپ در شرایط کارکرد آن. (رعایت حداقل دبی پمپ)
توجه: فشار جو تأثیر آشکاری روی ارتفاع مکش ورودی پمپ دارد. بنابراین هنگام نصب پمپ باید این موضوع را در نظر گرفت . در ارتفاعات زیاد از سطح دریا فشار جو کم بوده و پدیده کاویتاسیون سریعتر رخ می دهد.
سازندگان پمپ نموداری ارائه می دهند که در آن فشار مکش مثبت خالص مورد نیاز (NPSHr) نسبت به دبی را ارائه می دهد. با توجه به شرایطی که پمپ در آن کار می کند باید فشار مکش مثبت خالص موجود (NPSHa) را محاسبه نمود. برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون باید همیشه NPSHa از NPSHr بزرگتر باشد. در مقاله ی محاسبات لازم برای جلوگیری از پدیده کاویتاسیون کامل به نحوه محاسبه آن پرداخته شده است.
تهیه و تنظیم: حمید عزیزان
بدون دیدگاه