Кавитация при работе насоса. Гидравлический удар.

Кавитацией называется явление, возникающее при пониже­нии давления в рабочих органах насосов(как правило на поверхностях лопаток с малым радиусом кривизны) до давления насыщен­ного пара жидкости р_п, при котором происходит холодное вски­пание жидкости с образованием пузырьков (каверн), заполнен­ных парами жидкости или выделяющимися газами. Эти пузырьки переносятся потоком жидкости в зону повышенного давления, конденсируются, а так как этот процесс протекает быстро, то частицы жидкости, окружающие пузырьки, с большой скоростью устремляются навстречу друг другу. В результате их столк­новения происходят местные, часто повторяющиеся гидравличе­ские удары. Чем больше давление в зоне повышенного давления, тем с большей скоростью сталкиваются частицы жидкости и тем большей величины достигают местные гидравлические удары. Разрушение пузырьков, расположенных на поверхности проточ­ной части насоса, приводит к разрушению материала, из кото­рого изготовлены рабочие органы насоса. Кавитация резко проявляется, если поверхности обладают высокой шероховатостью, микротрещинами и другими дефектами. Наименее стойкие – чугун, углеродистая сталь. Наиболее стойкие – легирующие стали, титан, алюминиевая бронза.

Опыты показывают, что процесс разрушения материалов вследствие кавитации протекает тем интенсивнее, чем хуже об­работана внутренняя поверхность насоса. Явление кавитации сопровождается уменьшением производительности насоса, на­пора, к. п. д., появлением шума и вибраций; поэтому необходимо принимать меры, гарантирующие работу насоса без кавитации. Для уменьшения явления кавитации поверхности обрабатывают бронзой, хромом, а радикальным способом борьбы с кавитацией является увеличение давления на всасе. Главной мерой служит снижение геометрической высоты z_Bвса­сывания, так как с уменьшением вакуума уменьшается возмож­ность холодного вскипания жидкости. Чем выше температура жидкости, чем больше сопротивлений расположено на всасываю­щей линии насоса, тем меньшей должна быть высота всасы­вания. В некоторых случаях высоту всасывания z_Bследует при­нимать отрицательной, располагая насос ниже уровня жидкости в приемном резервуаре.

Если давление парообразования равно p_Пто максимальная высота всасывания

или

где — максимально допустимый вакуум во всасываю­щей полости насоса.