1. ¿Qué es la cavitación?
La cavitación (cavitación) se refiere a un fenómeno en el cual la superficie del metal se cavita bajo gran presión y el impacto de alta frecuencia de cavitación y la corrosión electroquímica de una pequeña cantidad de oxígeno y otros gases activos en la burbuja en la superficie del metal, de modo que la superficie del impulsor aparece como la superficie del mar y daños en las escamas de los peces.
En segundo lugar, el daño de la cavitación de la bomba centrífuga.
La cavitación de la bomba centrífuga es una de las fallas más comunes de la bomba centrífuga. Una vez que se produce la cavitación de la bomba, su caudal y rendimiento de carga no solo disminuirán, sino que también mostrarán un ruido y una vibración significativamente altos, e incluso harán que el flujo de líquido en la bomba se interrumpa y no pueda funcionar con normalidad. La cavitación también dañará las partes de flujo de la bomba e incluso afectará el sistema de tuberías.
Existen muchas razones para la cavitación, como problemas de calidad del producto de la bomba centrífuga, uso inadecuado de los operadores, etc. Los productos pasarán por múltiples procedimientos de prueba de calidad antes de salir de la fábrica, por lo que la proporción de factores humanos es mayor. En estado de funcionamiento, la influencia del entorno de trabajo y los factores operativos de la bomba centrífuga representan la mayor parte de la proporción de cavitación en la bomba centrífuga.
En tercer lugar, ¿cuál es el proceso de aparición y las razones de la cavitación?
1. El proceso de cavitación.
Cuando la bomba centrífuga está funcionando, la presión del líquido suministrada por la bomba centrífuga disminuirá a medida que el líquido en la bomba caiga desde la entrada a la entrada del impulsor. Cuando la presión del líquido cerca de la entrada de la paleta alcanza el punto más bajo, el impulsor comienza a realizar trabajo sobre el líquido y la presión del líquido comienza a aumentar. Cuando la presión mínima cerca de la entrada de la paleta del impulsor es menor que la presión de vapor saturado a la temperatura de transporte del líquido, el líquido se vaporizará. Al mismo tiempo, los gases disueltos en el líquido también escapan y forman burbujas. Cuando la burbuja fluye con el líquido a la presión más alta en el conducto, la presión del líquido exterior es más alta que la presión de vaporización en la burbuja, luego la burbuja se vuelve a condensar y colapsa para formar un agujero, y el líquido circundante se precipita hacia el agujero a una velocidad muy alta, lo que hace que el líquido choque entre sí y la presión local aumente repentinamente. De esta manera, el flujo normal del líquido transportado por la bomba centrífuga no solo se ve obstaculizado. Y cuando estas burbujas se rompen cerca de la pared del impulsor, el líquido impactará continuamente la superficie interior de la bomba centrífuga. El impacto a largo plazo provocará daños estructurales y desconchado de la pared interior de la bomba centrífuga. Si la burbuja está dopada con algunos gases químicos como el oxígeno, estos gases utilizarán el calor liberado cuando la burbuja se condensa (la temperatura local puede alcanzar los 200 ~ 300 grados C), también formará un termopar, producirá electrólisis, formará corrosión electroquímica y acelerará la tasa de destrucción de la denudación del metal. Al igual que esta vaporización de líquido, condensación, impacto, la formación de alta presión, alta temperatura, carga de impacto de alta frecuencia, lo que resulta en el desprendimiento mecánico de materiales metálicos y daño por corrosión electroquímica del fenómeno integral llamado fenómeno de cavitación de la bomba centrífuga. Cuando se produce la cavitación, la acción combinada de la denudación mecánica y la corrosión química hace que el material se dañe y habrá ruido y vibración. Cuando la cavitación se desarrolla gravemente, la presencia de una gran cantidad de burbujas bloqueará la sección transversal del canal de flujo, reducirá la energía obtenida por el fluido del impulsor, lo que provocará la interrupción del líquido en la bomba y no podrá funcionar normalmente.
2. ¿Qué causa la cavitación?
En una palabra: la cavitación se produce cuando la entrada de la rueda de la bomba se encuentra más adelante, o en términos generales, la presión más baja en la bomba es menor que la presión de vapor saturado del medio transportado.
En lenguaje técnico: la cavitación ocurre cuando el NPSHr de la bomba es mayor que el NPSHa de la unidad.
Los elementos específicos del funcionamiento actual son:
La presión del gas líquido en la entrada de la bomba cae repentinamente, alcanzando o por debajo de la presión a la temperatura de saturación, y el líquido se vaporiza.
Entrada de aire de la bomba, o caída de caudal de entrada de la bomba.
Una operación de ajuste incorrecta provocó una fuerte disminución del flujo de salida.
La altura de instalación de la bomba es insuficiente
La puerta de recirculación no se abre a tiempo cuando el caudal es bajo.
El nivel del desaireador, del condensador y del tanque es demasiado bajo.
En cuarto lugar, las medidas de tratamiento de cavitación.
Medidas preventivas:
(1) Aumente adecuadamente el diámetro de la entrada de la bomba y el diámetro de entrada del impulsor, reduzca el caudal de líquido en la entrada de la bomba y reduzca el NPSHr. O utilice directamente un impulsor de doble succión, ya que el área de entrada de dos impulsores de succión simple es equivalente al área de entrada de dos impulsores de succión simple, por lo que el caudal de entrada se puede reducir al doble en las mismas condiciones de flujo.
(2) Adelgace la parte posterior del cabezal de la pala para mejorar la aglomeración en la entrada y reducir la NPSHr. O bien, se instala la rueda de inducción para aumentar la energía de presión antes de que el líquido ingrese al impulsor.
(3) Al seleccionar la bomba, cuando el margen de cavitación del dispositivo es bajo o el medio es fácil de vaporizar, la bomba debe utilizar la velocidad más baja tanto como sea posible.
(4) Al diseñar el sistema de tuberías, la altura de succión de la bomba es lo más baja posible y se utiliza el riego inverso si las condiciones lo permiten. Al colocar las tuberías, acorte la longitud de la tubería de succión de manera adecuada, aumente el diámetro de la tubería de succión y minimice la cantidad de válvulas y codos innecesarios en el camino de succión para reducir la pérdida de la tubería de succión.
(5) La bomba funciona en un estado cercano a la cavitación, por lo que el uso de materiales anticavitación densos (aleación de cobre, acero inoxidable, etc.) para fabricar el impulsor de la bomba puede prolongar la vida útil del impulsor. Por ejemplo, el impulsor soldado con placa de acero laminado tiene una mayor resistencia a la cavitación que el impulsor fundido. El impulsor también se puede recubrir con revestimientos no metálicos utilizando resina epoxi, nailon, poliamina, etc.
(6) Para que el medio se vaporice fácilmente, realice un buen trabajo de conservación del calor y enfriamiento de la tubería para evitar el aumento de temperatura del líquido transportado.
(7) Cuando se produce cavitación en la bomba y no se pueden cambiar sus condiciones de proceso, se puede instalar una boquilla en la entrada de la bomba para utilizar la presión de salida de la bomba para generar retroalimentación de líquido a alta presión para aumentar la presión de entrada de la bomba y reducir la posibilidad de cavitación.
(8) Durante el funcionamiento de la bomba, la válvula de salida de la bomba debe utilizarse para controlar el caudal dentro de un rango razonable. Es más probable que se produzca cavitación cuando la bomba funciona a un caudal elevado. No se permite que las válvulas de la línea de succión regulen el caudal durante el funcionamiento.
(9) Cuando la bomba de condensado y la bomba de alimentación tengan un flujo bajo, verifique que la puerta de recirculación esté abierta a tiempo.
(10) Mantenga alto el nivel de agua del desaireador, del condensador y del tanque de agua, y configure el nivel de agua bajo para detener automáticamente la protección de la bomba.