Кавитация в насосах и меры борьбы с ней. Смотреть что такое "Кавитация" в других словарях

В своём стремлении обрести идеальное тело люди зачастую не задумываются, что здоровое похудение – медленный процесс. Стремительно теряя жир, организм испытывает шок, который может обернуться неприятными, а иногда и тяжёлыми последствиями. К методам с результатом в виде интенсивного похудения относится и , противопоказания к которой составляют обширный список.

Чем ниже значение давления на входе в крыльчатку, тем меньше будет минимальное давление внутри рабочего колеса, и тем легче будет достичь давления испарения жидкости. На фиг. 2 показаны последствия снижения давления на входе в крыльчатку. Если давление достаточно низкое, минимальное давление равно давлению испарения во времени и образованию первых пузырьков пара. Эта пограничная ситуация называется зарождающейся кавитации. При более резком уменьшении давления на входе в крыльчатку в определенной степени рабочее колесо будет занимать пузырьки пара.

В него, помимо традиционных беременности и сердечной недостаточности, входит множество заболеваний и особых условий. Список побочных эффектов кавитации так же внушителен. Во многом наличие противопоказаний связано с воздействием на организм ультразвука, который до недавнего времени использовался лишь для диагностики, а не для терапии.

Рисунок 2 - Последствия падения давления на входе рабочего колеса. Паровые пузырьки образуются, если статическое давление в данной зоне импеллера равно испаряющемуся давлению жидкости. Затем, когда пузырьки пара транспортируются в зону более высокого давления, они обрушиваются и сильно осаждаются на лопатках рабочего колеса в виде микроскопических струй, достигая их с очень высокой скоростью.

Последствия производительности насоса. Это явление проявляется несколькими способами при выполнении бомбы. Имплозия пузырьков пара и воздействие микроскопических струй на крыльчатку порождают шум, который легко обнаружить. Если уровень кавитации значителен, шум заставит себя казаться, что гравий смешивается с перекачиваемой жидкостью.

Кавитация в борьбе с жировыми отложениями

Термолифтинг – система неинвазивного омоложения кожи с помощью радиочастотной энергии, которая способствует активизации обмена веществ и кровотока.

Кавитационный метод избавления от жировых отложений используется недавно и при своей популярности ещё не достаточно изучен. Отзывов о процедуре мало, и они противоречивы. Поэтому перед ультразвуковой липосакцией методом кавитации, как и перед любым другим сеансом аппаратной косметологии , необходимо внимательно ознакомиться со списком противопоказаний и побочных эффектов.

Когда пузырьки пара существуют в большом количестве, они образуют группировку, которая частично препятствует каналу импеллера, влияя на манометрическую высоту, создаваемую насосом, и его эффективность. При кавитации поток через рабочее колесо является турбулентным, что приводит к увеличению вибраций в насосе.

Воздействие микроскопических струй на поверхность материала достаточно сильное, чтобы повредить его структуру и вызвать эрозию. По оценкам, в точке удара микроскопических струй локализованное давление должно составлять около 105 бар. Из-за эрозии материал будет выходить из защиты поверхности, существенно увеличивая его деградацию из-за комбинированного действия на коррозию и эрозию. Рисунок 3 - Эволюция пузырьков пара.

В случае выявленных ограничений или при малейших сомнениях в их наличии, от процедуры лучше отказаться в пользу других способов похудения. Такой подход поможет получить желаемый результат, а не последующую ликвидацию неприятных последствий.

Центробежный насос предназначен для перекачки жидкостей, а не газов. Однако в гидравлическом контуре вода может иногда находиться и в паровой, и в жидкой фазе. Переход воды в состояние пара может привести к появлению серьезных проблем. Напомним, что при атмосферном давлении вода кипит при 100°С. Впрочем, глагол "кипит" вовсе не означает, что воду обязательно нужно нагревать, чтобы она закипела.
Мы знаем что понижая давление с помощью вакуумного насоса можно добиться кипения воды при температуре намного ниже 100°С {см. раздел 1). Между прочим, это хорошо известное явление широко используется при осушке холодильного контура {см. раздел 56).
Рассмотрим связь "температура-давление" для воды {см. рис. 77.1). Если избыточное давление равно -0,95 бар, то есть абсолютное давление равно 0,05 бар, то вода будет кипеть уже при температуре 30°С.

На рисунке 3 показана эволюция пузырьков пара, от пласта до их осаждения, в виде микроскопической струи. Критерии практического применения. Чтобы избежать последствий кавитации, необходимо обеспечить определенный запас прочности между давлением, регистрируемым на входе в крыльчатку, и давлением паров жидкости.

Принимая во внимание, что начало развития пузырьков пара происходит задолго до того, как на работу насоса влияет кавитация, обычно определяют критерии допустимых уровней кавитации. На практике применяются различные типы критериев. Формула расчета зависит от типа установки. В установке с отрицательным устремлением это.

Это означает, что при абсолютном давллении ниже 0,05 бар вода будет кипеть и при температуре низке 30°С. Все это замечательно, если мы хотим осушить холодильный контур, однако это мозкет оказаться настоящей катастрофой для трубопровода, по которому мы перекачиваем воду.

Как работает центробежный насос?

Чтобы понять, как работает центробежный насос, представим себе гибкий шланг, одним концом опущенный в стакан с водой {см. рис. 77.2).

В установке с положительным устремлением формула. В некоторых случаях, когда производительность насоса остается в допустимых пределах, можно существенно снизить эффекты эрозии, вызванные кавитацией, используя импеллеры в материалах лучшего качества. Материалами с большей устойчивостью к кавитации являются те, которые обеспечивают хорошую механическую устойчивость в сочетании с высокой устойчивостью к коррозии. Например, если мы придаем серому чугуну индекс потери веса, равный 0 из-за кавитации, мы имеем следующий выпуск других материалов с лучшим сопротивлением.

Если шланг очень быстро изогнуть в плоскости рисунка, появится центробежная сила, которая приведет к разряжению внутри шланга и подъему жидкости от точки А к точке В.

Поступая в точку С, вода будет выплескиваться под давлением: мы получим "эффект пращи".

Чем длинее шланг и чем быстрее он изгибается, тем больше центробежная сила и тем больше будет давление, создаваемое в точке С.

Наиболее подходящее и экономичное решение проблемы зависит от индивидуальных характеристик каждого насоса и каждой системы. Но в целом нет простых решений, и их затраты высоки. Теперь инженеры в водном секторе, как ожидается, будут иметь дело с широким спектром различных технологий, и поэтому для них нецелесообразно быть экспертами во всех областях, таких как проектирование системы и проблемы кавитации, - объясняет Вент. «В результате проблемы, связанные с кавитацией, возрастают, хотя это старое явление».

Кавитация возникает, когда жидкость внутри насоса превращается в пузырьки пара низкого давления. Затем пузырьки разрушаются, что создает ударную волну, которая поражает рабочее колесо, и вызывает вибрацию насоса и механические повреждения, которые в конечном итоге приводят к отказу насоса.

Как следует из названия, работа центробежного насоса основана на таком же явлении.

Как меняется давление в крыльчатке насоса?

При работе насоса давление воды по мере ее продвижения по крыльчатке меняется.
На всасывании между точками 1 и 4 лопатки крыльчатки создают разряжение. Далее, когда вода начинает двигаться перпендикулярно оси насоса, она испытывает давление под действием центробежной силы между точками 5 и 6.
Под этим давлением вода выплескивается с крыльчатки насоса в точке 6, точно так же, как камень вылетает из пращи.
Чем быстрее вращается крыльчатка и чем больше ее диаметр, тем больше будет центробежная сила и тем выше будет давление в точке 6.



Теперь представим, что на всасывающей фланец насоса вода поступила нагретой до 80СС при избыточном давлении 0 бар (см. рис. 77.4). По мере продвижения воды давление начнет падать и, если когда-нибудь, например, при подходе к точке 3, абсолютное давление упадет до 0.45 бар, то, как показывает кривая на рис. 77.1. вода начнет вскипать! Если температура воды на входе в насос равна 30°С, а избыточное давление так же равно 0 бар, то вскипание воды произойдет при понижении абсолютного давления менее 0,05 бар, например, в точке 4. Однако и в том, и в другом случаях, если давление на входе в насос будет более высоким, то и в крыльчатке насоса оно тоже повысится, а значит опасность вскипания воды в насосе будет гораздо меньше.

Я знаю об увеличении числа установок, в которых проблемы насосов, вызванные кавитацией, такие как вибрация, являются серьезными и могут механически повредить насос. Вон сказал, что слишком часто обвинение связано с самой бомбой. Проблемы насосных систем, которые могут быть многочисленными и разнообразными, включая кавитацию, часто проявляются в насосе, но редко вызываются им. Фактически, девять из десяти проблем с накачкой не вызваны самим насосом, а такими проблемами, как кавитация, плохой дизайн системы, отсутствие технического обслуживания и т.д.

Опасность вскипания воды в насосе тем выше, чем низке ее давление на входе в насос, и чем выше ее температура.

В чем заключается опасность вскипания воды в крыльчатке?
Чтобы оценить последствия возможного вскипания воды в крыльчатке насоса, вспомним очень существенную разницу между плотностью жидкости и пара (см. раздел I).
Для воды, например, одна капля может произвести примерно 1 л пара: то есть маленькая капля воды, вскипев, произведет столько пара, что им будет занят весь внутренний объем крыльчатки (см. рис. 77.5, верхняя схема).
Итак, первая неприятность состоит в том, что если насос вместо жидкости начнет всасывать пар, то расход резко упадет. Но это еще не все!
Как холодильщики, мы знаем, что рост давления приводит к конденсации пара, и этот факт мы используем в наших конденсаторах. Однако то же самое произойдет, когда пар, образовавшийся в результате вскипания воды на входе в крыльчатку, попадет в зону высокого давления (точка 5 на. рис. 77.3). В этот момент пар резко конденсируется и объем, который он занимал, стремительно уменьшится (см. рис. 77.5, нижняя схема). Это резкое уменьшение объема создаст внезапный вакуум вокруг капли, образовавшейся на месте паровой каверны, и последующее "охлопывание" жидкости, сопровождаемое гидравлическим ударом.
Такие удары начинают следовать с высокой частотой один за Рис. 77.5.
другим и вызывают серьезные повреждения: эрозию лопаток,
вырывание из них кусочков металла и разрушение насоса. Шум, который при этом излает насос, похож на тот, как если бы в него попала галька или мелкие камни.

Это просто, чтобы избежать кавитации на этапе рисования. Однако в поле, как только насос включится, его может быть очень сложно и дорого исправить. Увеличилось число проектов, в которых новый насос размещен в существующем объекте с небольшим вниманием, чтобы избежать проблем с кавитацией. Лучший способ сделать это - обеспечить достаточное давление всасывания.

Вместо внесения небольших изменений в конструкцию, таких как использование труб большего диаметра или удаление бетона для размещения насоса на более низком уровне, ценовое давление может иногда приводить инженеров к неправильным решениям, срок службы насоса.

Если насос работает в режиме кавитации (кавитирует), расход воды через него резко падает и крыльчатка очень быстро разрушается.

Когда возникает опасность кавитации?

Мы уже говорили, что чем выше температура воды и ниже ее давление на входе в насос, тем больше опасность кавитации.
Если перекрыт вентиль на входе в насос или забит фильтр, установленный на всасывании, давление на входе в крыльчатку начинает падать.

И он заключает: Мой совет для бомбардировщиков - искать экспертов по бомбе на этапе проектирования. Существует множество вариантов, позволяющих избежать проблем с кавитацией, но они должны решаться в корне, а не в порядке исправления. Немного более высокая стоимость на этапе проектирования сэкономит много тяжелой работы и еще больше инвестиций для дальнейшего решения.

Центробежные насосы - техническое обслуживание и эксплуатация 2. Приводные силы: при работе центробежных насосов на роторе возникают радиальные и осевые силы и, следовательно, на весь вращающийся узел. Эти усилия должны быть должным образом компенсированы или уменьшены, чтобы иметь более длительный срок службы оборудования и особенно подшипников насосов.

В результате оно становится ниже атмосферного и даже при температуре воды 20°С (в соответствии с характеристиками насоса) возникает опасность кавитации (см. рис. 77.6).

Никогда не включайте насос при закрытом вентиле на входе в него: вы рискуете рано или поздно вывести насос из строя.

Примечание. В воде в растворенном виде присутствуют микроскопические воздушные пузырьки. Кроме того, при заливке контура в него также попадает и воздух. Этот воздух, растворенный в воде, не может быть полностью удален из контура, особенно из закрытого контура, например, когда неудачно расположены или неправильно подобраны дренажные камеры

Мы уже видели, что давление воды на участке крыльчатки от точки 1 до точки 4 падает (см. рис. 77.7). Падение давления приводит к выделению из воды растворенного в ней воздуха и число воздушных пузырьков увеличивается. Затем эти пузырьки сливаются друг с другом и образуют более крупные пузыри*.
Далее эти пузыри двигаются к выходу из крыльчатки и попадают в зону 5, где давление заметно повышается. В результате пузыри уменьшаются в объеме и воздух, который в них содержится, вновь растворяется в воде. Многочисленные
изменения объемов пузырей, так же, как и кавитация, приводят к возникновению гидравлических ударов, генерируют нежелательные шумы, вызывают снижение расхода и способствуют коррозии и преждевременному износу оборудования.
Еще раз напоминаем, что давление в любой точке гидравлического контура не должно падать ниже атмосферного давления.


Действительно, слишком низкое давление в контуре может привести к подсосу атмосферного воздуха либо через автоматический дренажный клапан (поз. А на рис. 77.8), либо через уплотнение приводного вала насоса (поз. В).
Дополнительную информацию по этому вопросу при желании вы сможете найти в разделе 93. б.
* В отечественной литературе процесс слияния газовых (воздушных) пузырей получил название коалесценции (прим. ред.).

Радиальная прочность: радиальные силы в технологии центробежных насосов включают гидравлические радиальные силы, возникающие при взаимодействии между ротором и корпусом насоса или диффузором. Наиболее распространенным способом уменьшения радиальной силы в центробежных насосах является изменение спирального тела.

Осевая сила: это силы, возникающие в результате дисбаланса, вызванного разностью давлений в роторе. Центробежные насосы - техническое обслуживание и эксплуатация. Центробежные насосы - техническое обслуживание и эксплуатация 23. Одним из наиболее распространенных способов центробежных насосов для уменьшения действия осевой силы является использование роторов с сквозными отверстиями на их лице, поэтому перекачиваемая жидкость проходит через эти отверстия за ротором, создавая гидравлический клин.



 

Возможно, будет полезно почитать: