Jak vyřešit fenomén kavitace v odpadních vodách

Kavitace je důležitým faktorem ovlivňujícím výkon systému čerpadla. Mezi jeho spouštěcí podmínky patří hlavně nadměrná teplota kapaliny, nedostatečný vstupní tlak a nadměrný průtok. Když je vstupní tlak čerpadla nižší než nasycený tlak par kapaliny, plyn rozpuštěný v kapalině se sráží za vzniku bublin. Jak kapalina teče do vysokotlaké oblasti, tyto bubliny prasknou a generují okamžité vysokotlaké rázové vlny. Studie ukázaly, že energie uvolněná jedinou bublinou, když se roztrhne, může dosáhnout 10^5 Pa. Tento vysokofrekvenční dopad může způsobit korozi voštiny na povrchu oběžného kola. V těžkých případech bude kovový povrch vykazovat houbací prolévání.

Poškození kavitace Odpadní čerpadla se odráží hlavně ve třech aspektech: zaprvé, výkon čerpadla se výrazně sníží, což se projevuje jako pokles průtoku, hlavy a účinnosti; Za druhé, struktura bude poškozena a životnost oběžného kola může být zkrácena na méně než třetinu normální hodnoty; Nakonec se zvyšuje provozní riziko a závažné vibrace mohou způsobit vypnutí zařízení a dokonce způsobit prasknutí potrubí. Podle statistik ze stanice městských čerpadel představují náklady na výměnu oběžného kola způsobené kavitací 40% ročních nákladů na údržbu a ekonomická ztráta způsobená odstavením může být až 5 000 juanů za hodinu.

Aby bylo možné účinně řešit kavitaci, je nutné jej vyřešit z více technických cest.
Optimalizace struktury těla čerpadla
Optimalizace struktury těla čerpadla je klíčem ke zlepšení anti-kavitačního výkonu. Zlepšením návrhu oběžného kola může použití oběžného kola s dvojitým směrem výrazně zvýšit průřez vstupu a snížit rychlost vstupního toku, čímž se sníží tvorba lokálních nízkotlakých oblastí. V určitém inženýrském případě zvýšil oběžné kolo o dvojitém nastavení kavitační rozpětí o 1,2 metry a prodloužila provozní životnost na 8 000 hodin. Kromě toho prodloužení vstupního okraje čepele na vstup oběžného kola umožňuje průtoku kapaliny přijímat práci předem, čímž se zvyšuje vstupní tlak o 0,5 až 1,0 bar.
Aplikace technologie předních induktorů může zvýšit tlak toku kapaliny o 15% na 20% před vstupem do hlavního oběžného kola přidáním předtlakového zařízení. Po přijetí této technologie se efektivní kavitační rozpětí (NPSHA) průmyslového odpadního čerpadla zvýšila z 2,5 metrů na 3,8 metrů a riziko kavitace bylo zcela odstraněno. Současně může optimalizace poloměru zakřivení vstupní části oběžného kola snížit stupeň rychlého zrychlení a snížení tlaku proudění kapaliny, čímž se sníží gradient rychlosti toku a pravděpodobnost tvorby bublin.
Regulace parametru operace
Regulace provozních parametrů čerpadla je účinným prostředkem ke zvýšení NPSHA. Snížení výšky instalace čerpadla může přímo zvýšit NPSHA. Pro každé snížení výšky instalace 1 metru se NPSHA může zvýšit o 0,1 bar. Poté, co čerpací stanice snížila výšku instalace z 5 metrů na 3 metry, kavitační jev úplně zmizel. Klíčem je navíc také snížení odporu potrubí. Ztráta sacího může být účinně snížena zkrácením délky potrubí, snížením počtu loktů a zvýšením průměru potrubí. Pokusy ukazují, že pro každý redukci loket 90 stupňů lze NPSHA zvýšit o 0,05 bar.
Kontrola teploty kapaliny je také důležitým opatřením, jak zabránit kavitaci. Když teplota přepravujícího média přesahuje 40 ° C, nasycený tlak páry se výrazně zvyšuje. Čisticí rostlina odpadních vod nainstalovala chladicí zařízení pro snížení střední teploty z 45 ° C na 35 ° C, což snížilo NPSHR o 0,8 metrů. Kromě toho může zabránit dlouhodobému provozu při vysokém toku také účinně snížit ztráty toku, čímž se sníží riziko kavitace.
Upgrade materiálu a procesů
Výběr materiálů proti kavitaci je účinným způsobem, jak zvýšit životnost oběžného kola. Tvrdost slitiny s vysokým chromem (CR26) může dosáhnout HRC60 nebo vyšší a její kavitační odpor je třikrát vyšší než tvrdá litina. Poté, co čerpací stanice nahradila oběžné kolo s vysokou slitinou chromové slitiny, počet ročních náhrad klesl ze 6 na 1.. Kromě toho, přes technologii povrchového povlaku, postřik tečetanského karbidu na povrchu oběžného kola může tvořit 0,2 mm tvrdou ochrannou vrstvu, což významně zvyšuje odolnost vůči dopadům na bublinu. .