نحوه حل پدیده کاویتاسیون در پمپ فاضلاب

کاویتاسیون عامل مهمی است که بر عملکرد سیستم پمپ تأثیر می گذارد. شرایط تحریک آن به طور عمده شامل دمای بیش از حد مایع ، فشار ورودی کافی و سرعت بیش از حد جریان است. هنگامی که فشار ورودی پمپ پایین تر از فشار بخار اشباع مایع باشد ، گاز حل شده در مایع برای تشکیل حباب ها رسوب می کند. با جریان مایع به ناحیه فشار بالا ، این حباب ها پشت سر می گذارند و امواج شوک پر فشار فوری تولید می کنند. مطالعات نشان داده اند که انرژی آزاد شده توسط یک حباب واحد در هنگام ترکیدن می تواند به 10^5 PA برسد. این ضربه با فرکانس بالا می تواند باعث خوردگی لانه زنبوری در سطح پروانه شود. در موارد شدید ، سطح فلز ریختن اسفنجی مانند را نشان می دهد.

آسیب کاویتاسیون به پمپ های فاضلاب عمدتا در سه جنبه منعکس می شود: اول ، عملکرد پمپ به طور قابل توجهی کاهش می یابد ، که به عنوان کاهش جریان ، سر و کارآیی تجلی می یابد. دوم ، ساختار آسیب خواهد دید و عمر پروانه ممکن است به کمتر از یک سوم از ارزش عادی کوتاه شود. سرانجام ، خطر عملیاتی افزایش می یابد و لرزش شدید ممکن است باعث خاموش شدن تجهیزات شود و حتی باعث پارگی خط لوله شود. طبق آمار ایستگاه پمپ شهرداری ، هزینه جایگزینی پروانه ناشی از کاویتاسیون 40 ٪ از هزینه نگهداری سالانه را تشکیل می دهد و ضرر اقتصادی ناشی از خاموش شدن می تواند به 5000 یوان در ساعت باشد.

به منظور مقابله مؤثر با کاویتاسیون ، لازم است آن را از چندین مسیر فنی حل کنیم.
بهینه سازی ساختار بدنه پمپ
بهینه سازی ساختار بدنه پمپ کلید بهبود عملکرد ضد کاوی است. با بهبود طراحی پروانه ، استفاده از یک پروانه دو نفری می تواند سطح مقطع ورودی را به میزان قابل توجهی افزایش داده و سرعت جریان ورودی را کاهش دهد ، در نتیجه تشکیل مناطق کم فشار محلی را کاهش می دهد. در یک مورد مهندسی خاص ، پروانه دو نفری حاشیه کاویتاسیون را 1.2 متر افزایش داده و عمر عملیاتی را به 8000 ساعت افزایش داده است. علاوه بر این ، گسترش لبه ورودی تیغه به ورودی پروانه اجازه می دهد تا جریان مایع از قبل کار را دریافت کند و از این طریق فشار ورودی را با 0.5 تا 1.0 نوار افزایش می دهد.
استفاده از فناوری القا کننده جلو می تواند فشار جریان مایع را 15 ٪ به 20 ٪ قبل از ورود به پروانه اصلی با اضافه کردن یک دستگاه پیش فشار افزایش دهد. پس از اتخاذ این فناوری ، حاشیه کاویتاسیون مؤثر (NPSHA) یک پمپ فاضلاب صنعتی از 2.5 متر به 3.8 متر افزایش یافته و خطر کاویتاسیون کاملاً از بین رفته است. در عین حال ، بهینه سازی شعاع انحنای بخش ورودی پروانه می تواند درجه شتاب سریع و کاهش فشار جریان مایع را کاهش دهد ، در نتیجه شیب سرعت جریان و احتمال تولید حباب را کاهش می دهد.
تنظیم پارامتر عمل
تنظیم پارامترهای عملیاتی پمپ ابزاری مؤثر برای افزایش NPSHA است. پایین آمدن ارتفاع نصب پمپ می تواند مستقیماً NPSHA را افزایش دهد. برای هر 1 متر کاهش در ارتفاع نصب ، NPSHA می تواند با 0.1 بار افزایش یابد. پس از اینکه یک ایستگاه پمپ ارتفاع نصب را از 5 متر به 3 متر کاهش داد ، پدیده کاویتاسیون کاملاً ناپدید شد. علاوه بر این ، کاهش مقاومت خط لوله نیز مهم است. با کوتاه کردن طول خط لوله ، کاهش تعداد آرنج ها و افزایش قطر لوله ، می توان از دست دادن مکش به طور مؤثر کاهش یافت. آزمایشات نشان می دهد که برای هر کاهش آرنج 90 درجه ، NPSHA می تواند با 0.05 بار افزایش یابد.
کنترل دمای مایع نیز یک اقدام مهم برای جلوگیری از کاویتاسیون است. هنگامی که دمای محیط انتقال بیش از 40 درجه سانتیگراد باشد ، فشار بخار اشباع به طور قابل توجهی افزایش می یابد. یک کارخانه تصفیه فاضلاب یک دستگاه خنک کننده را نصب کرد تا دمای متوسط ​​را از 45 درجه سانتیگراد به 35 درجه سانتیگراد کاهش دهد ، که NPSHR را 0.8 متر کاهش می دهد. علاوه بر این ، جلوگیری از کار طولانی مدت در جریان زیاد همچنین می تواند به طور موثری تلفات جریان را کاهش دهد و در نتیجه خطر کاویتاسیون را کاهش می دهد.
ارتقاء مواد و فرآیند
انتخاب مواد ضد کاوی یک روش مؤثر برای افزایش زندگی پروانه است. سختی آلیاژ کروم بالا (CR26) می تواند به HRC60 یا بالاتر برسد و مقاومت در برابر کاویتاسیون آن سه برابر بیشتر از چدن معمولی است. بعد از اینکه یک ایستگاه پمپ پروانه خود را با یک آلیاژ کروم بالا جایگزین کرد ، تعداد تعویض های سالانه از 6 به 1 کاهش یافته است. علاوه بر این ، از طریق فناوری پوشش سطح ، پاشیدن پوشش کاربید تنگستن بر روی سطح پروانه می تواند یک لایه محافظ سخت 0.2 میلی متر را تشکیل دهد ، که به طور قابل توجهی مقاومت در برابر تأثیر حباب را تقویت می کند. $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $