Причини за въздушен шлюз в центробежни помпи и превантивни мерки; разликата между въздушен шлюз и кавитация.

Центробежните помпи, като оборудване за транспортиране на флуиди от решаващо значение, са от съществено значение за стабилността на промишленото производство поради тяхната ефективна и надеждна работа. Въздушният шлюз обаче често води до намалена производителност на помпата или дори предотвратява нормалното стартиране. Въздушният шлюз е проблем с динамиката на флуида, причинен от натрупване на газ в локализирана зона в рамките на помпата, което обикновено се проявява като прекъснат поток на флуида и загуба на капацитет за изпомпване. Въпреки че въздушният шлюз е относително често срещан в практическите приложения, той често се бърка с кавитация. За по-добро разбиране и справяне с този проблем, този документ систематично анализира причините за въздушен шлюз и неговите съществени разлики от кавитацията и предлага ефективни превантивни мерки.

 

 

• Причини за въздушно запушване в центробежни помпи

Причини за въздушно запушване в центробежни помпи Въздушно запушване възниква, когато газът се натрупа в камерата на помпата, възпрепятствайки нормалния поток на течността. Основните причини включват:

 

1. Непълно отстраняване на газа от помпата

Преди да стартирате центробежната помпа, известно количество газ може да остане вътре в помпата. Ако този газ не бъде напълно отстранен по време на стартиране, той ще се натрупа във високите точки в помпата или близо до работното колело, образувайки въздушен шлюз. Това е особено често срещано при първоначално стартиране или рестартиране след изключване.

2. Неадекватна конструкция на смукателната тръба

Конструкцията на смукателната тръба оказва значително влияние върху образуването на въздушни шлюзове. Ако има високи точки в смукателната тръба, газът има тенденция да се натрупва там и да навлезе в камерата на помпата. Освен това прекалено дългите тръби или тръбите с недостатъчен диаметър могат да намалят скоростта на потока на течността, което улеснява утаяването и натрупването на газ.

3. Утаяване на разтворени газове в течността

Когато локалното налягане вътре в помпата падне под налягането, при което се утаяват разтворените газове, разтворените газове ще се утаят като мехурчета. Тези мехурчета могат да се натрупат вътре в помпата, като в крайна сметка образуват въздушен шлюз.

4. Неправилна работа

Неправилната работа също може да доведе до въздушен шлюз. Например, неизвършването на подходящо зареждане преди стартиране на помпата или внезапното затваряне на смукателния клапан, докато помпата работи, може да доведе до навлизане на газ в помпата и образуване на въздушен шлюз.

5. Височината на монтаж на помпата е твърде висока

Ако помпата е монтирана на височина, надвишаваща допустимата смукателна височина на смукателния тръбопровод, отрицателното смукателно налягане може да доведе до утаяване и натрупване на газ, като по този начин създаде въздушен шлюз.

 

• Мерки за предотвратяване на въздушен шлюз

За ефективно предотвратяване на въздушен шлюз могат да се предприемат следните мерки:

 

1. Оптимизирайте дизайна на смукателния тръбопровод

Конструкцията на смукателния тръбопровод трябва да избягва високи точки, доколкото е възможно, и да гарантира, че тръбопроводът е къс, прав и има достатъчно голям диаметър, за да се намали възможността за изпускане на газ поради намалена скорост на потока.

2. Старателно изпускайте отработените газове

Преди да стартирате помпата, старателно отстранете целия газ от тялото на помпата през изпускателния клапан, за да сте сигурни, че помпата е пълна с течност. Освен това, по време на работа на помпата, редовно проверявайте и отстранявайте натрупания газ.

3. Контролирайте височината на монтаж на помпата

Височината на монтаж на помпата трябва да бъде в рамките на допустимия диапазон на смукателна височина, за да се избегне прекомерно отрицателно налягане на засмукване, водещо до отделяне на газ.

4. Подобрете оперативните процедури

Операторите трябва стриктно да спазват оперативните процедури за стартиране и работа на помпата. Например, уверете се, че смукателният клапан е напълно отворен преди стартиране и избягвайте внезапното затваряне на смукателния клапан.

5. Използвайте устройства против -въздушни шлюзове

В определени критични ситуации могат да се монтират автоматични изпускателни клапани или други устройства против -въздушни шлюзове във високите точки на помпата за автоматично отстраняване на газа от помпата и предотвратяване на въздушни шлюзове.

 

• Разликата между въздушен шлюз и кавитация

Въпреки че въздушният затвор и кавитацията споделят някои прилики в своите прояви, техните причини и механизми на действие се различават значително.

 

1. Различни причини

Въздушният шлюз се причинява от натрупване на газ в локализирана зона в помпата, което пречи на потока на течността. Кавитация, от друга страна, възниква, когато локалното налягане в помпата падне под налягането на течните пари, което води до изпаряване на течността и образуване на мехурчета. Когато тези мехурчета се спукат в зони с високо-налягане, те освобождават енергия, което води до повреда на оборудването.

2. Различни засегнати области

Въздушен шлюз обикновено се появява на високи точки в камерата на помпата или близо до работното колело, което засяга основно потока на течността. Кавитацията възниква главно на входа на работното колело или други зони с ниско-налягане, като нейният разрушителен ефект се проявява основно като удар и ерозия на повърхностите на оборудването чрез спукване на мехурчета.

3. Различни прояви

Основната проява на въздушен шлюз е намаляване на дебита на помпата или пълна загуба на изпомпващ капацитет. Кавитацията, в допълнение към потенциалното причиняване на намаляване на производителността на помпата, също се проявява като повишен шум и вибрации на помпата, придружени от ерозия и износване на повърхността на лопатката на работното колело.

4. Различни методи на лечение

Основният метод за третиране на въздушен шлюз е да се отстрани газът от помпата, например чрез обезвъздушаване през изпускателен клапан. За справяне с кавитацията е необходимо да се увеличи смукателното налягане на помпата, например чрез намаляване на монтажната височина на помпата, намаляване на скоростта на помпата, добавяне на индуктор или инсталиране на бустерна помпа.

 

Появата на въздушен шлюз в центробежните помпи е тясно свързана с натрупването на газ в помпата. Причините за него включват непълно отстраняване на газа от помпената камера, неправилно проектиране на смукателния тръбопровод и утаяване на разтворени газове от течността. Въздушният шлюз може да бъде ефективно избегнат чрез проектиране на подходящ смукателен тръбопровод, осигуряване на подходяща вентилация и контролиране на височината на монтаж на помпата. Въпреки че въздушният шлюз и кавитацията споделят някои прилики в своите прояви, техните причини и механизми на действие са значително различни. Правилното разграничаване между въздушен шлюз и кавитация и предприемането на целеви превантивни и коригиращи мерки е от решаващо значение за осигуряване на надеждна работа на центробежните помпи.

Въз основа на горния анализ и литературна подкрепа, този документ предоставя изчерпателна теоретична основа и практически насоки за разбиране и решаване на проблема с въздушния шлюз в центробежните помпи, надявайки се да предостави справка за изследователски и инженерни приложения в свързани области.