Частота обертання.

 

Частота обертання - кількість обертів валу насосу в одиницю часу (п). Вимірюється частота обертання в об/хв, рад/с.

 

Кавітація - це гідродинамічне явище порушення одноманітності потоку рідини, що полягає в утворенні розірвань (пустот) внаслідок локального зниження тиску з наступним замиканням порожнин, що утворилися. Спрощено явище кавітації можна назвати місцевим «закипанням» рідини.

Кавітація, як явище, властиве визначеним робочим режимам гідравлічних машин, у тому числі і насосам, а відцентровим насосам, зокрема. Загальними умовами виникнення кавітації є наявність:

- потоку рідини;

- місцевих опорів у комунікаціях, що обумовлюють зниження тиску

в потоці рідини до значення тиску ненасичених парів;

- зон низького тиску в комунікаціях.

При роботі відцентрових насосів кавітаційно-небезпечною комунікацією є підвідний трубопровід, а кавітаційною зоною - вхід у насос.

Яка фізична картина виникнення і розвитку кавітації при роботі відцентрових насосів? Встановлено, що енергія рідини, що рухається в підходящому трубопроводі, поступово знижується від значення до значення , тобто потік в усмоктувальній лінії знаходиться під вакуумом, розмір якого змінюється убік збільшення по шляху рідини від видаткового резервуара до насосу.

Отже, при падінні тиску розриви рідини відбуваються частково в місцях наявності ядер кавітації. На початку виникнення кавітації утвориться невеличка кількість дрібних пухирців, заповнених парами рідини і газами. В міру подальшого зниження тиску кавітація розвивається, тобто розміри пухирців збільшуються, їхня кількість спочатку росте, а потім скорочується за рахунок злиття декількох пухирців в один. Найбільші розміри пухирі мають на вході у відцентрове колесо, де можливо найнижчий тиск у лінії насоса, що підводить.

При попаданні потоку з пухирями в канали колеса рідина одержує збільшення потенційної енергії і тиск на пухирі «ззовні» збільшується. Внаслідок збільшення розчинності газів і конденсації парів, що утримуються в каверні (пухирі), за рахунок підвищення тиску в потоку, тиск у каверні значно знижується. Швидкоплинність і не стаціонарність процесів зміни тиску, розчинення газів і конденсація парів призводить спочатку до зменшення розмірів пухиря, потім до його роздрібнення на дрібні частини і наступне повне зникнення всяких пухирців. Процес повної руйнації пухирів або замикання каверн протікає з великою швидкістю і супроводжується:

- виникненням вібрацій із частотою до декількох десятків тисяч герц;

- місцевим підвищенням тиску до декількох сот мегапаскалів, тобто появою місцевих гідравлічних ударів.

Як очевидно, процес кавітації має декілька стадій: умовно можна виділити три: початкову, що частково розвилася, і кавітацію, що цілком розвилася.

Початкова кавітація характеризується слабким шумом, наявністю невеличкої кількості пухирів, що утворять хитливу кавітаційну зону, на цій стадії кавітації характеристика насоса практично не змінюються.

Кавітація, що частково розвивається, характеризується наявністю стійкої кавітаційної зони визначених розмірів, що змінює ефективну форму направляючої поверхні і стискує живий перетин потоку. Відбувається місцеве підвищення швидкості потоку, з'являються повторні прямування рідини, збільшуються внутрішні гідравлічні втрати, внаслідок чого основні технічні показники насоса (Q,Н,N,η) знижуються, значно посилюється шум, з'являється вібрація.

Робота насоса в умовах кавітації, що цілком розвилася, супроводжується шумом, інтенсивною вібрацією, значним зниженням подачі, напору, потужності і ККД насоса, і, як правило, не піддається керуванню. В остаточному підсумку, кавітація, що цілком розвився, призводить до «зриву» роботи даного насоса.

Досвідами встановлено, що якщо замикання пухирів відбувається на межі торкання поверхні робочих каналів відцентрового колеса і корпуса насоса, то відбувається руйнація поверхні робочих органів, викришування металу, так звана кавітаційна ерозія (піттінг). Якщо пухирі оточені з усіх боків рідиною, то їхнє замикання не супроводжується шкідливим наслідком.

Виходячи з вищесказаного можна зробити такі висновки:

1. Кавітація в роботі відцентрових насосів - явище небажане, шкідливе, тому, що призводить до зниження основних показників насоса (Q,Н,N,η), до руйнації робочих органів і зриву роботи насоса

2. Ознаками виявлення кавітації є специфічний шум всередині насосу, вібрації насосу, сильні коливання стрілки манометра, що реєструє значні коливання тиску на виході насоса.