Кавитация

При эксплуатации центробежных насосов могут возникать шумы, которые поначалу едва воспринимаются, но затем становятся весьма заметными, словно внутрь попал камень, кроме того, возникает сильная вибрация. Такое явление обозначают кавитацией.

Причина возникновения кавитации заключается в том, что в результате падения давления в области всасывания насоса происходит достижение или превышение определенной критической точки, соответствующей давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Вследствие этого возникают пузырьки пара, которые уносятся потоком в область с давлением выше критического, расположенную в нагнетательной зоне насоса и вследствие резкой конденсации паров разрушаются или, как принято говорить, «захлопываются» с ударом, вызывая шумы (и скачкообразное изменение режима работы гидравлической машины - прим. ред.). При кавитации возникают касательные напряжения, отрицательное действие которых на качество затора и сусла нам уже известно.

Причиной падения давления при кавитации всегда является превышение допустимой высоты всасывания или очень низкая высота подачи. Уменьшение высоты подачи означает увеличение объемного расхода транспортируемого продукта, что в свою очередь может привести к превышению допустимой высоты всасывания.

Для лопастных насосов в непосредственной зависимости от кавитации находится высота всасывания, которая характеризуется величиной NPSH (net-positive-suction-head). (Термин «net positive suction head» буквально означает «чистое (нетто) положительное гидростатическое давление на стороне всасывают». Например, для случая, когда резервуар, из которого отбирают жидкость, находится выше насоса, величина NPSH оборудования (установки, линии, участка) рассчитывается по формуле

где:

Р_с - давление на входе в установку, бар;

Р_b - атмосферное давление, бар;

Р_d - давление паров жидкости при данной температуре, бар;

р - плотность, т/м²;

g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с²;

V_c - скорость потока на входе в установку, м/с;

H_V,S - гидравлические потери на всасывающей линии, м;

H_{z, geo} ^- геометрическая высота подпора на всасывающей линии, м.

Величина NPSH насоса указывается в его техническом паспорте в виде диаграммы, зависящей от производительности. - Прим.ред.) Поэтому решающее значение при выборе насоса имеет величина NPSH.