Un, qu'est-ce que la cavitation ?
La cavitation (cavitation) fait référence à un phénomène dans lequel la surface métallique subit une cavitation sous une forte pression et une fréquence de cavitation élevée, l'impact et la corrosion électrochimique d'une petite quantité d'oxygène et d'autres gaz actifs dans la bulle sur la surface métallique, de sorte que la surface de la roue apparaît comme la surface de la mer et des dommages aux écailles de poisson.
Deuxièmement, les méfaits de la cavitation des pompes centrifuges
La cavitation d'une pompe centrifuge est l'un des défauts courants de la pompe centrifuge. Une fois que la cavitation de la pompe se produit, ses performances de débit et de hauteur de refoulement vont non seulement diminuer, mais aussi produire un bruit et des vibrations considérablement élevés, et même interrompre le débit de liquide dans la pompe et l'empêcher de fonctionner normalement. La cavitation endommagera également les pièces d'écoulement de la pompe et affectera même le système de canalisation.
Les causes de cavitation sont nombreuses, notamment les problèmes de qualité des produits de la pompe centrifuge, l'utilisation inappropriée des opérateurs, etc. Les produits passent par de multiples procédures de test de qualité avant de quitter l'usine, de sorte que la proportion de facteurs humains est plus élevée. En état de fonctionnement, l'influence de l'environnement de travail et des facteurs de fonctionnement de la pompe centrifuge représente la majorité de la proportion de cavitation dans la pompe centrifuge.
Troisièmement, le processus d’apparition et les raisons de la cavitation ?
1. Le processus de cavitation.
Lorsque la pompe centrifuge fonctionne, la pression du liquide délivrée par la pompe centrifuge diminue à mesure que le liquide dans la pompe descend de l'entrée à l'entrée de la turbine. Lorsque la pression du liquide près de l'entrée de la pale atteint le point le plus bas, la turbine commence à travailler sur le liquide et la pression du liquide commence à augmenter. Lorsque la pression minimale près de l'entrée de la pale de la turbine est inférieure à la pression de vapeur saturée à la température de transport du liquide, le liquide se vaporise. Dans le même temps, les gaz dissous dans le liquide s'échappent également et forment des bulles. Lorsque la bulle s'écoule avec le liquide vers la pression plus élevée dans le conduit, la pression du liquide extérieur est supérieure à la pression de vaporisation dans la bulle, puis la bulle se recondense et s'effondre pour former un trou, et le liquide environnant se précipite vers le trou à une vitesse très élevée, provoquant la collision des liquides les uns avec les autres, et la pression locale augmente soudainement. De cette façon, le flux normal du liquide transporté par la pompe centrifuge n'est pas seulement entravé. Et lorsque ces bulles se brisent près de la paroi de la turbine, le liquide va continuellement impacter la surface intérieure de la pompe centrifuge. Un impact à long terme provoquera des dommages structurels et l'écaillage de la paroi intérieure de la pompe centrifuge. Si la bulle est dopée avec certains gaz chimiques tels que l'oxygène, ces gaz utiliseront la chaleur libérée lorsque la bulle se condense (la température locale peut atteindre 200 à 300 degrés C), elle formera également un thermocouple, produira une électrolyse, formera une corrosion électrochimique et accélérera le taux de destruction de la dénudation du métal. Comme cette vaporisation de liquide, la condensation, l'impact, la formation de charges d'impact à haute pression, à haute température et à haute fréquence, entraînant le décapage mécanique des matériaux métalliques et des dommages par corrosion électrochimique du phénomène global appelé phénomène de cavitation de la pompe centrifuge. Lorsque la cavitation se produit, l'action combinée de la dénudation mécanique et de la corrosion chimique provoque des dommages au matériau, et il y aura du bruit et des vibrations. Lorsque la cavitation se développe sérieusement, la présence d'un grand nombre de bulles bloquera la section transversale du canal d'écoulement, réduira l'énergie obtenue par le fluide de la roue, entraînant l'interruption du liquide dans la pompe et ne pourra pas fonctionner normalement.
2. Quelles sont les causes de la cavitation ?
En un mot : la cavitation se produit lorsque l'entrée de la roue de la pompe est située plus tard, ou, d'une manière générale, lorsque la pression la plus basse dans la pompe est inférieure à la pression de vapeur saturée du fluide transporté.
En langage technique : la cavitation se produit lorsque le NPSHr de la pompe est supérieur au NPSHa de l'unité.
Les spécificités propres à l'opération proprement dite sont :
La pression du gaz liquide à l'entrée de la pompe chute soudainement, atteignant ou en dessous de la pression à la température de saturation, et le liquide se vaporise.
Entrée de la pompe dans l'air, ou chute de débit à l'entrée de la pompe.
Une opération de réglage incorrecte a entraîné une forte diminution du débit de sortie.
La hauteur d'installation de la pompe est insuffisante
La porte de recirculation ne s'ouvre pas à temps lorsque le débit est faible.
Le niveau du dégazeur, du condenseur et du réservoir est trop bas.
Quatrièmement, les mesures de traitement par cavitation.
Mesures préventives:
(1) Augmenter de manière appropriée le diamètre de l'entrée de la pompe et le diamètre d'entrée de la turbine, réduire le débit de liquide à l'entrée de la pompe et réduire le NPSHr. Ou utiliser directement une turbine à double aspiration, car la turbine à double aspiration est équivalente à la zone d'entrée de deux turbines à aspiration simple, le débit d'entrée peut être réduit de deux fois dans les mêmes conditions d'écoulement.
(2) Amincir l'arrière de la tête de la lame pour améliorer l'encombrement à l'entrée et réduire le NPSHr. Ou la roue d'induction est installée pour augmenter l'énergie de pression avant que le liquide n'entre dans la roue.
(3) Lors de la sélection de la pompe, lorsque la tolérance de cavitation de l'appareil est faible ou que le milieu est facile à vaporiser, la pompe doit utiliser une vitesse aussi faible que possible.
(4) Lors de la conception du système de canalisation, la hauteur d'aspiration de la pompe est aussi basse que possible et l'irrigation inverse est utilisée si les conditions le permettent. Lors de la tuyauterie, raccourcissez la longueur du tuyau d'aspiration de manière appropriée, augmentez le diamètre du tuyau d'aspiration et minimisez le nombre de vannes et de coudes inutiles dans la voie d'aspiration pour réduire la perte de canalisation du tuyau d'aspiration.
(5) La pompe fonctionne dans un état proche de la cavitation, comme l'utilisation de matériaux anti-cavitation denses (alliage de cuivre, acier inoxydable, etc.) pour fabriquer la roue de la pompe peut prolonger la durée de vie de la roue. Par exemple, la roue soudée avec une plaque d'acier laminée a une résistance à la cavitation plus forte que la roue moulée. La roue peut également être recouverte de revêtements non métalliques à l'aide de résine époxy, de nylon, de polyamine, etc.
(6) Pour un milieu de vaporisation facile, effectuez un bon travail de conservation de la chaleur et de refroidissement du pipeline pour éviter l'augmentation de la température du liquide transporté.
(7) Lorsque la cavitation se produit dans la pompe et ne peut pas modifier ses conditions de processus, une buse peut être installée à l'entrée de la pompe pour utiliser la pression de sortie de la pompe pour créer un retour de liquide haute pression afin d'augmenter la pression d'entrée de la pompe et de réduire la possibilité de cavitation.
(8) Pendant le fonctionnement de la pompe, la vanne de sortie de la pompe doit être utilisée pour réguler le débit dans une plage raisonnable. La cavitation est plus susceptible de se produire lorsque la pompe fonctionne à un débit élevé. Les vannes de la conduite d'aspiration ne sont pas autorisées à réguler le débit pendant le fonctionnement.
(9) Lorsque la pompe à condensat et la pompe d'alimentation ont un faible débit, vérifiez que la porte de recirculation est ouverte à temps.
(10) Maintenez le niveau d'eau du dégazeur, du condenseur et du réservoir d'eau élevé et réglez le niveau d'eau bas pour arrêter automatiquement la protection de la pompe.