التجويف هو قضية شائعة في مضخات الطرد المركزي. إذا سمعت ضوضاء غير عادية من المضخة ، فمن المحتمل أن يكون التجويف هو السبب. ولكن ما هو بالضبط التجويف ، وكيف يمكن منعه؟ تابع القراءة لمعرفة ذلك.
يشير التجويف (المعروف أيضًا باسم تآكل البخار) إلى الظاهرة حيث ، خلال الحركة النسبية عالية السرعة بين السائل وسطح صلب ، ينخفض الضغط المحلي تحت ضغط بخار السائل ، مما يشكل فقاعات تنهار وتسبب أضرارًا في السطح للمواد. عندما تتحرك الفقاعات مع السائل إلى المناطق ذات الضغط العالي والانهيار ، فإنها تولد قوى تأثير فورية لعشرات الآلاف من PSI ودرجات حرارة عالية ، مما يؤدي إلى التعب من السطح المعدني ، وتشكيل العلامات ، أو الحفر ، أو أضرار شبيهة بالإسفنج. تحدث هذه الظاهرة عادة في مكونات التدفق مثل مضخات المياه والتوربينات والمراوح. إنه لا يقلل من كفاءة المعدات فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى اهتزازات ، والضوضاء ، وفشل المواد ، والتي تنطوي على عوامل متعددة مثل التأثير الميكانيكي والتآكل الكهروكيميائي.
هذا هو السبب الأكثر شيوعا وسهل الفهم بسهولة. عندما يكون الضغط في نهاية شفط المضخة أقل من ضغط بخار تشبع السائل ، يتبخر السائل بسرعة لتشكيل الفقاعات. يركز العديد من المهندسين فقط على قيمة NPSH في ظل الظروف القياسية مع تجاهل العوامل الديناميكية مثل تقلبات درجة الحرارة وتغيرات تكوين السائل أثناء التشغيل الفعلي. يوصى بإدخال نموذج تقييم ديناميكي لـ NPSH خلال مرحلة الاختيار ، مع الأخذ في الاعتبار عوامل مثل تغييرات سرعة التدفق ومقاومة خط الأنابيب لتحسين دقة التنبؤ.
حتى مع ظروف الشفط الشاملة الجيدة ، فإن تصميم المكره غير الصحيح أو الانحراف عن نقطة التصميم يمكن أن يخلق مناطق محلية منخفضة الضغط. يمكن أن تؤثر زوايا الشفرة وشكل الغطاء الأمامي وحتى خشونة السطح بشكل كبير على موقع وشدة مناطق الضغط المنخفض هذه ، مما يؤدي إلى التجويف.
عندما تعمل المضخة بمعدلات تدفق منخفضة أو عندما يكون لخط أنابيب الشفط ختمًا ضعيفًا ، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث غاز في السائل أو التدفق الخلفي ، مما يزيد من خطر التجويف.
عند اختيار المضخة ، من الضروري التأكد من أن رأس الشفط الإيجابي المتاح للنظام (NPSHA) أكبر من رأس الشفط الإيجابي المطلوب للمضخة (NPSHR). هذا هو المتطلب الأساسي والحرجة لمنع التجويف.
قلل من تكوين مناطق الضغط المنخفض المحلية من خلال تحسين تصميم مسار التدفق الداخلي للمضخة ، وبالتالي تقليل خطر التجويف.
بالنسبة لبيئات العمل عرضة للتجويف ، اختر مواد مقاومة للمواد العالية لتصنيع مكونات المضخة الرئيسية ، مثل الدفاعين.
في الممارسة العملية ، من الصعب غالبًا تجنب تشغيل المضخة في ظل ظروف غير مثالية. لذلك ، يعد إنشاء نظام مراقبة فعال لمراقبة حالة عمل المضخة وضبط معلمات التشغيل على الفور بناءً على الظروف الفعلية أمرًا ضروريًا. هذا يساعد على تحديد وتصحيح ظروف التشغيل التي قد تؤدي إلى التجويف في الوقت المناسب.
تعد ممارسات التثبيت الجيدة ، بما في ذلك تخطيط خط الأنابيب المناسب ، وتجنب الانحناءات غير الضرورية وأنابيب مدخل طويلة بشكل مفرط ، حاسمة في تقليل التجويف. وفي الوقت نفسه ، لا يمكن للصيانة المنتظمة اكتشاف المشكلات المحتملة في الوقت المناسب فحسب ، بل يمكن أيضًا الحفاظ على الأداء الأمثل للمضخة من خلال التنظيف ، واستبدال المكونات البالية ، وما إلى ذلك.
نظام الماء الساخن عالي الحرارة
المشكلة: التجويف المتكرر في مضخة الماء الساخن 105 درجة مئوية.
الحل: قم بتثبيت مضخة مسبقة الضغط لزيادة NPSHA للنظام من 3 أمتار إلى 6 أمتار. تزيد هذه الطريقة بشكل فعال من الضغط السائل الذي يدخل المضخة ، مما يقلل من خطر تبخير السائل وتكوين الفقاعة في مدخل المضخة.
النقل السائل المتقلبة
المشكلة: تضرر المكره من مضخة غاز البترول المسال (LPG) بسبب التجويف في غضون 3 أشهر.
حل التعديل التحديثي: اعتماد تصميم المحفز. من خلال تحسين تصميم المضخة ، وخاصة إدخال محفز لتحسين توزيع الضغط قبل أن يدخل السائل المكره ، تم تخفيض NPSHR من 4.2 متر إلى 2.8 متر. هذا النهج يقلل من احتمال التجويف ويمتد عمر خدمة المعدات.
مشروع الحفاظ على المياه الكبير
المشكلة: ضوضاء التجويف الحاد (95dB) في محطة مضخة تناول المياه.
قياس التحسين: قم بتغيير محرك محرك الأقراص من 6 ألقاب إلى محرك 8 أقطاب ، مما يقلل من سرعة الدوران من 980 دورة في الدقيقة إلى 735 دورة في الدقيقة. يمكن أن يؤدي خفض السرعة إلى تقليل تدرج السرعة في السائل داخل المضخة ، مما يقلل من تكوين مناطق الضغط المنخفض المحلية والتخفيف من التجويف. بالإضافة إلى ذلك ، تساعد السرعات المنخفضة على تقليل البلى والدموع بين المكونات الميكانيكية وتخفيف الاهتزازات والضوضاء الناجمة عن التجويف.
المراقبة المنتظمة: اكتشف علامات التجويف المبكرة من خلال الاهتزاز والضوضاء واختبار الأداء.
تحسين العملية: حافظ على تشغيل المضخة داخل منطقة الكفاءة العالية وتجنب تشغيل التدفق المنخفض أو التحميل العالي لفترة طويلة.
ترقيات المواد: استخدم مواد مقاومة للتجويف (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ أو الفولاذ المزدوج) وأداء علاجات تقوية السطح عند الضرورة.
التنظيف والوقاية من التآكل: تنظيف مسارات المكره والتدفق بانتظام لمنع التحجيم والتآكل من تقليل مقاومة التجويف.
تحسين النظام: قم بتحسين تخطيط خط أنابيب الشفط وتثبيت خزانات المخزن المؤقت أو مثبتات التدفق عند الضرورة.
يعد منع التجويف أمرًا بالغ الأهمية لضمان تشغيل معدات المضخة الفعالة والمستقرة أثناء الصيانة. يمكن تحقيق الوقاية من أضرار التجويف الفعالة من خلال المراقبة المنتظمة للاهتزازات والضوضاء ، وتحسين ظروف التشغيل ، واختيار المواد المقاومة للتجويف ، وصيانة نظافة النظام ، وتحسين تصميم النظام. بصفته مزودًا رائدًا في حلول المضخة في هذه الصناعة ، تلتزم Teffiko بتقديم منتجات عالية الجودة وعالية الأداء. تخضع منتجاتنا للاختبارات الصارمة لضمان أداء ممتاز في ظل ظروف العمل المختلفة واكتسبت ثقة واسعة مع الأسعار التنافسية والخدمات المتفوقة. اختر Teffiko ، وستتلقى الدعم من فريق محترف وحماية خالية من القلق بعد البيع.
