Miért romlik a centrifugális szivattyú kavitációs teljesítménye a járókerék vágása után?

A járókerék vágása a centrifugális szivattyú -járókerék külső átmérőjének mechanikus csökkentésére utal, hogy megváltoztassa a hidraulikus teljesítményét. A járókerék vágása a szivattyú teljesítményének beállításának általános módszere, amelyet általában a szivattyú fejének csökkentésére és az áramlásra használnak, hogy megfeleljenek a tényleges munkakörülményeknek. Noha ez a módszer beállíthatja a szivattyú fejét és az áramlást az új munkakörülmények teljesítéséhez, ez megsemmisíti az eredeti hidraulikus kialakítás illesztését, és problémák sorozatához vezet, az egyik leggyakoribb és könnyen figyelmen kívül hagyott probléma az, hogy a szivattyú kavitációs teljesítménye romlik.

 

 

1. Megnövekedett áramlási sebesség a penge bemeneti nyílásánál hirtelen nyomás csökkenést okoz

1) A járókerék levágása után a járókerék kimeneti átmérője csökken, és a járókerék bemeneti nyílásánál az áramlási sebesség növekszik az áramlás újraelosztása miatt (q=A⋅v). A Bernoulli -egyenlet szerint az áramlási sebesség fordítottan arányos a statikus nyomással, és a helyi nyomást a folyadék telített gőznyomásánál közelebb vagy még alacsonyabb szintre csökkentik, ami jelentősen növeli a buborékképződés valószínűségét, ami kavitációt okozhat.
2) Kulcsképlet: Az NPSHR arányos a bemeneti áramlási sebesség négyzetével, és az áramlási sebesség növekedése jelentősen növeli az NPSHR -t.

 

2. A penge bemeneti támadási szögének változásai

1) A járókerék vágása után a járókerék külső átmérője csökken, de a bemeneti átmérő általában változatlan marad (csak a kimeneti rész vágja le). Ez megváltoztatja a relatív áramlási sebesség irányát (támadási szög) a járókerék bemeneti nyílásánál, ami áramlás elválasztáshoz vagy megnövekedett turbulenciához vezet, tovább csökkentve a helyi nyomást és a kavitációs teljesítmény romlását.

2) Ha a támadási szög eltér a tervezési értéktől, akkor az áramlás elválasztása alacsony nyomású örvényterületet képez, elősegítve a buborékképződést.

 

3. Fejáramú jellemző görbe eltérés

A járókerék kivágása után a centrifugális szivattyú fejáramlási görbéje lefelé mozog, de a legjobb hatékonysági pont a kis áramlás iránya felé halad. Ha a tényleges működési áramlást nem állítják be szinkronban, akkor a szivattyú eltérhet a BEP műveletektől, így bemeneti visszaáramlást vagy instabil áramlást eredményez, növelve a kavitáció kockázatát.

 

4. Az NPSHR arányos hatása

Az NPSHR fordítottan arányos a járókerék átmérőjének négyzetével (empirikus kapcsolat). A járókerék vágása után az átmérője csökken, és az NPSHR növekszik. Például, a hasonlósági törvény szerint, ha a járókerék átmérőjét D1 -ről D2 -re vágják, akkor:

 

A járókerék átmérőjének csökkenése az NPSHR jelentős növekedését eredményezi.

 

5. A penge terheléseloszlásának változásai

A járókerék vágása után a penge munkakörje lerövidül, de a bemeneti szakasz egységterhelése (nyomásgradiens) növekedhet. A penge szélén lévő helyi alacsony nyomású terület kibővül, és a kavitációs beavatási pont előrehalad.

 

6. Az áramlási csatorna stabilitásának romlása

A járókerék kimeneti szélessége a vágás után kiegyensúlyozatlan a volute torok területének arányával, másodlagos visszaáramlást és örvényt képezve. Ezek az instabil áramlások visszatérnek a járókerék bemeneti területére, és az eredeti nyomás pulzációt egymásra helyezik, hogy összetett kavitációt képezzenek.

 

7. A tényleges hatás és az ellenintézkedések

1) A kavitációs teljesítmény romlása: Az NPSHR növekszik, és a szivattyú NPSHA -nak nagyobbnak kell lennie a kavitáció elkerülése érdekében.

2) Megoldás:

- Korlátozza a vágási mennyiséget: Általában a centrifugális szivattyú-járókerék átmérőjének vágási mennyisége nem haladja meg a 20%-ot, különben az NPSHR-t újra kell értékelni.

- Optimalizálja a bemeneti feltételeket: Növelje a bemeneti cső átmérőjét vagy csökkentse a bemeneti áramlási sebességet.

- Állítsa be a működési feltételeket: Kerülje az alacsony áramlási területen történő működést, és működjön a lehető legközelebb a lehető legjobb hatékonysági ponthoz.

 

A járókerék vágása közvetlenül a bemeneti alacsony nyomású terület kibővítéséhez és az NPSHR növekedéséhez vezet a sebességeloszlás, a támadási szög és a penge terhelésének megváltoztatásával. Noha ez a geometriai módosítás beállíthatja a centrifugális szivattyú teljesítményét, gondosan értékelni kell a kavitációs kockázatot, és újratervezni kell a járókerék bemeneti nyílását, vagy szükség esetén beállítani a rendszer NPSHA -t.