Como resolver o fenômeno da cavitação na bomba de esgoto

A cavitação é um fator importante que afeta o desempenho do sistema de bombas. Suas condições de disparo incluem principalmente temperatura líquida excessiva, pressão de entrada insuficiente e vazão excessiva. Quando a pressão da entrada da bomba é menor que a pressão de vapor saturada do líquido, o gás dissolvido no líquido precipitará para formar bolhas. À medida que o líquido flui para a área de alta pressão, essas bolhas explodem e geram ondas de choque instantâneas de alta pressão. Estudos mostraram que a energia liberada por uma única bolha quando explode pode atingir 10^5 Pa. Esse impacto de alta frequência pode causar corrosão no favo de mel na superfície do impulsor. Em casos graves, a superfície do metal mostrará derramamento de esponja.

O dano da cavitação para Bombas de esgoto é refletido principalmente em três aspectos: primeiro, o desempenho da bomba diminuirá significativamente, o que se manifesta como uma diminuição no fluxo, cabeça e eficiência; Segundo, a estrutura será danificada e a vida útil do impulsor pode ser reduzida para menos de um terço do valor normal; Finalmente, o risco operacional aumenta e a vibração severa pode causar desligamento do equipamento e até causar ruptura do pipeline. De acordo com as estatísticas de uma estação de bomba municipal, o custo da substituição do impulsor causado pela cavitação é responsável por 40% do custo de manutenção anual, e a perda econômica causada pelo desligamento pode chegar a 5.000 yuan por hora.

Para lidar efetivamente com a cavitação, é necessário resolvê -la de vários caminhos técnicos.
Otimização da estrutura do corpo da bomba
Otimizar a estrutura do corpo da bomba é a chave para melhorar o desempenho da anti-escavitação. Ao melhorar o projeto do impulsor, o uso de um impulsor de dupla sugestão pode aumentar significativamente a seção transversal de entrada e reduzir a velocidade do fluxo de entrada, reduzindo assim a formação de áreas locais de baixa pressão. Em um determinado caso de engenharia, o impulsor de dupla sugestão aumentou a margem de cavitação em 1,2 metros e prolongou a vida útil para 8.000 horas. Além disso, estender a borda da entrada da lâmina à entrada do impulsor permite que o fluxo do líquido receba o trabalho com antecedência, aumentando assim a pressão de entrada em 0,5 a 1,0 bar.
A aplicação da tecnologia do indutor frontal pode aumentar a pressão do fluxo do líquido em 15% a 20% antes de entrar no impulsor principal, adicionando um dispositivo de pré-pressão. Após adotar essa tecnologia, a margem de cavitação efetiva (NPSHA) de uma bomba de esgoto industrial aumentou de 2,5 metros para 3,8 metros, e o risco de cavitação foi completamente eliminado. Ao mesmo tempo, otimizar o raio de curvatura da seção de entrada do impulsor pode reduzir o grau de aceleração rápida e redução de pressão do fluxo do líquido, reduzindo assim o gradiente de velocidade do fluxo e a probabilidade de geração de bolhas.
Regulação do parâmetro de operação
Regulando os parâmetros de operação da bomba é um meio eficaz para aumentar o NPSHA. Abaixar a altura da instalação da bomba pode aumentar diretamente o NPSHA. Para cada redução de 1 metro na altura da instalação, o NPSHA pode aumentar em 0,1 bar. Depois que uma estação de bomba reduziu a altura da instalação de 5 a 3 metros, o fenômeno da cavitação desapareceu completamente. Além disso, reduzir a resistência do pipeline também é a chave. A perda de sucção pode ser efetivamente reduzida reduzindo o comprimento do pipeline, reduzindo o número de cotovelos e aumentando o diâmetro do tubo. As experiências mostram que, para cada redução de 90 graus de cotovelo, o NPSHA pode ser aumentado em 0,05 bar.
Controlar a temperatura do líquido também é uma medida importante para evitar a cavitação. Quando a temperatura do meio de transmissão excede 40 ° C, a pressão de vapor saturada aumenta significativamente. Uma estação de tratamento de esgoto instalou um dispositivo de resfriamento para reduzir a temperatura média de 45 ° C a 35 ° C, o que reduziu o NPSHR em 0,8 metros. Além disso, evitar a operação de longo prazo em alto fluxo também pode reduzir efetivamente as perdas de fluxo, reduzindo assim o risco de cavitação.
Atualização de material e processo
A escolha de materiais anti-escavação é uma maneira eficaz de aumentar a vida útil do impulsor. A dureza da alta liga de cromo (CR26) pode atingir o HRC60 ou acima, e sua resistência à cavitação é três vezes maior que a do ferro fundido comum. Depois que uma estação de bomba substituiu seu impulsor por uma alta liga de cromo, o número de substituições anuais caiu de 6 para 1.