1.8. Кавитация в насосах. Допустимое значение высоты

всасывания. Отметка оси насоса

Центробежные насосы обеспечивают широкую область подач и давлений. Однако эти насосы имеют определенные ограничения в отношении высоты всасывания. Эти ограничения обусловлены возможностью возникновения во всасывающей области насоса особого явления, называемого к а в и т а ц и е й .

Кавитация – это нарушение сплошности жидкости, которое происходит в тех участках потока, где давление, понижаясь, достигает давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. При кавитации из жидкой среды начинает выделяться большое количество пузырьков, наполненных преимущественно парами жидкости, а также газами, выделившимися из раствора, находясь в области пониженного давления, пузырьки увеличиваются и превращаются в большие пузыри – к а в е р н ы . Увлекаясь далее потоком в область повышенного давления, пар в пузырях – кавернах конденсируется и они захлопываются. При захлопывании пузырей в результате гидравлических ударов возникают ударные волны. При многократном воздействии этих волн обтекаемая жидкой средой поверхность разрушается, т.е. происходит кавитационная эрозия.

Кавитационная эрозия является одним из самых опасных последствий кавитации. В результате кавитационной эрозии механические повреждения рабочих органов насосов могут за относительно короткий срок достигнуть размеров, затрудняющих нормальную эксплуатацию насоса и даже делающих ее практически невозможной.

При возникновении кавитации происходит резкое снижение напора, подачи и КПД насоса. Кавитация в рабочем режиме насоса сопровождается потрескивающим шумом, характерно шипящему звуку, а также вызывает сильную вибрацию установки.

Зная причины возникновения кавитации, мы можем предотвратить ее появление в тех или иных элементах проточной части насоса. Поэтому правильный выбор высоты всасывания с учетом геодезической отметки расположения оси насоса является первым и наиболее надежным мероприятием, направленным на предотвращение кавитации.

Чтобы не возникла кавитация, полный напор на всасывающей стороне насоса должен быть больше напора насыщенного пара при данной температуре на значение кавитационного запаса :

(1.18)

Подставляя это значение в формулу (1.15), получим

(1.19)

Кавитационный запас определяют по кавитационной характе-ристике насоса, образец которой для одного из насосов представлен на рис. 1.6.

Допустимая геометрическая высота всасывания может быть подсчитана по допустимой вакуумметрической высоте всасывания , которая обычно приводится на рабочей характеристике насоса для нормаль-ного атмосферного давления 0,098 МПа и температуры 20^оС.

В других условиях работы насоса необходимо вводить поправки и определить по формуле

, (1.20)

где		- упругость паров жидкости при данной температуре, м;
		- упругость паров жидкости при температуре 20оС, м.

На рабочих характеристиках насосов вместо величины очень часто указывается величина допустимого кавитационного запаса , м.

Переход от величины к величине допустимой вакуумметрической высоты всасывания можно осуществить по формуле

(1.21)

С учетом допустимой геометрической высоты всасывания насоса можно определить отметку от насоса по формуле

, (1.22)

где

- минимальная отметка уровня воды в приемном резервуаре или источнике.

Лекция 3