آرشیو مهر ماه 1403

كاربرد پمپ و دوزينگ پمپ چيست

علت ایجاد پدیده کاویتاسیون در پمپ ها

۱ بازديد
علت ایجاد پدیده کاویتاسیون در پمپ ها چیست؟ کاویتاسیون یا "حباب زایی" یا "حفره سازی" نیز شناخته می شود و زمانی اتفاق می افتد که دبی و فشار مناسب برای پمپاژ سیال به اندازه کافی نیست. البته این امر می تواند دلایل دیگر هم داشته باشد از جمله پایین بودن مقدار مطلق مکش مثبت در سیستم، عدم عبور جریان از قسمت تخلیه پمپ و یا از قسمت مکش پمپ ، ایجاد خلا در داخل پمپ همگی می توانند باعث پدیده کاویتاسیون در پمپ های گریز از مرکز شوند. البته کاویتاسیون می تواند در همه انواع پمپ ها اتفاق بیفتد و فقط مربوط به پمپ های گریز از مرکز نیست. 

این عوامل می توانند باعث ایجاد حباب ها یا حفره های گازی شوند و در نهایت به دنبال این پدیده امواج ضربه ای کوچک به قطعات پمپ وارد می شوند.  این ضربه ها یا امواج به مرور زمان باعث سوراخ های کوچک در قسمت هایی از پمپ شده که به آن آسیب می رساند. اغلب این پدیده در پمپ های گریز از مرکز حول محور پروانه  اتفاق می افتد. علت این مساله می تواند راندن حباب ها از وسط پروانه به لبه بیرونی باشد که بر اثر نیروی گریز از مرکز باعث ایجاد فشار بیشتر شده و به سرعت فرو می ریزند و منجر به نیروی زیاد می شوند. پدیده کاویتاسیون در پمپ های دیگر نیز اتفاق می افتد به صورت معمول هر نوع دستگاه پمپ هیدرولیکی که با سیال در ارتباط است احتمال ایجاد پدیده کاویتاسیون را دارد.

عوامل موثر در کاویتاسیون پمپ ها

کاویتاسیون می تواند بر اثر عوامل مختلف در پمپ ها ایجاد شود که عبارتند از: 
  • فیلتر یا صافی در پمپ مسدود شده و جریان محدود شود که می تواند منجر به ایجاد حباب یا ایجاد حفره ها گردد. 
  • ویسکوزیته یا غلظت سیال مناسب با دبی و فشار نباشد یا با شلنگ اشتباه و نامناسب انتقال پیدا کند. با افزایش ویسکوزیته سیال باید شیلنگ صیقلی و روان با قطر مناسب در نظر گرفته شود.
  • استفاده از شلنگ هایی با مقاومت پایین و سست که می تواند باعث ایجاد نشتی در سیستم شود و مشکلات کاویتاسیون را به همراه داشته باشد. 
  • محل قرار گیری مخزن هم اهمیت دارد. اگر مخزن در زیر پمپ قرار بگیرد پمپ باید فشار را کاهش دهد تا سیال به صورت عمودی از ورودی مکش شود.
  • افزایش طول شیلنگ می تواند پدیده کاویتاسیون را افزایش دهد. 
  • سیالات گرم یا داغ با نزدیک شدن به نقطه جوش باعث ایجاد فشار بخار اضافی می شوند و احتمال کاویتاسیون افزایش می یابد.
  • نصب نادرست پمپ هم می تواند باعث ایجاد این پدیده شود.

علائم پدیده کاویتاسیون در پمپ ها

برای تشخیص اینکه بفهمیم پمپ ها دچار پدیده کاویتاسیون شده اند یا نه چندین راه وجود دارد که عبارتند از: 

  • زیاد شدن سر و صدا در پمپ ها و لرزش های بیش از اندازه می تواند از اثرات این پدیده باشد.
  • نشانه هایی از آسیب به یاتاقان و ایجاد نشتی در سیستم هم می تواند از اثرات این پدیده در پمپ ها باشد. 
  • بالا رفتن مصرف انرژی در پمپ ها و تحمیل بار اضافی به پمپ
  • نشانه هایی از خروج حباب در قسمت های خروجی پمپ هم می تواند از اثرات کاویتاسیون در پمپ ها باشد. 
هر کدام از این علائم نشانه های آشکاری از بروز پدیده کاویتاسیون در سیستم های پمپ ها هستند. اگر این پدیده را در پمپ ها مشاهده کردید حتماً باید به دنبال رفع کاویتاسیون باشید. زیرا در نهایت پمپ شما می تواند باعث فرسایش و در نهایت خرابی و غیر قابل تعمیر شود.

راهکارهای جلوگیری از کاویتاسیون در پمپ ها


  • استفاده از شیلنگ ورودی مناسب از منبع به پمپ با جنس مقاوم و سازگار با ویسکوزیته سیال
  • اگر سیال شما مایعات داغ است باید مخزن بالاتر از پمپ قرار بگیرد تا نیروی جاذبه بتواند سیال را به سمت پمپ هدایت کند و از ایجاد حباب های ناشی از فشار بخار اضافی مایعات داغ جلوگیری شود.
  • استفاده از شلنگ ورودی قوی و در عین حال نرم یا PVC انعطاف پذیر ( شیلنگ شفاف فشار قوی یا پلی اتیلن)

روش های جلوگیری از پوسیدگی پمپ

مهم ترین نکته ای که می توان از پوسیدگی پمپ ها جلوگیری کند این است که تناسب خوبی بین پمپ یا دوزینگ پمپ  و قطعات آن وجود داشته باشد. نکته استفاده در سیستم با ویسکوزیته سیال است. در مرحله بعدی اجرای پیکر بندی و نصب صحیح پمپ ها و دوزینگ پمپ ها می تواند از خرابی و پوسیدگی آنها در بلند مدت جلوگیری کند. توجه داشته باشید اندازه مناسب شیلنگ در ورودی مهم است. شیلنگ نباید خیلی بزرگ یا خیلی کوچک باشد زیرا شلینگ های خیلی کوتاه می توانند باعث ایجاد حفره و حباب شوند و شیلنگ های بلند نیز مشکلاتی برای پرایمینگ ایجاد می کنند. پمپ های سانتریفیوژ به دلیل دبی بالا کنترل خروجی دشواری دارند و فشار برگشتی آنها در سیستم نیز زیاد است. اما پمپ های پیستونی به علت جریان کند تر مشکلات کاویتاسیون کمتری را دارند. در صورت جایگزینی می توانید از پمپ های پیستونی استفاده کنید.

 کاهش پدیده کاویتاسیون

برخی از روش ها وجود دارند که می توانند پدیده کاویتاسیون را کمتر کنند برخی از این روش ها عبارتند از: 

  • قطر شیلنگ ورودی مناسب باشد در صورت تردید در این زمینه از یک کارشناس متخصص بهره ببرید.

برای کاهش شدت کاویتاسیون در سیستم های دوزینگ و یا پمپ ها می توانید از روش های زیر استفاده کنید که عبارتند از:
 
  • تا جای ممکن از شیلنگ های کوتاه استفاده کنید
  • بهتر است منبع بالاتر از پمپ قرار بگیرد تا توسط گرانش به سمت پمپ هدایت شود.
  • استفاده از اتصالات مناسب و عدم استفاده از زانوهای زیاد و موارد دیگر می تواند موثر باشد.
  • استفاد از شیلنگ های ورودی انعطاف پذیر و مقاوم اهمیت زیادی دارد.
  • کمک از یک متخخص برای خرید پمپ مناسب در سیستم می باشد.
  • اضافه کردن یک  القا کننده به ورودی پمپ
  • بهینه سازی طراحی پروانه در پمپ ها
  • کمتر کردن دبی پمپ بر اساس تنظیمات

انواع کاویتاسیون در پمپ ها

علت ایجاد کاویتاسیون در پمپ های مختلف بخصوص پمپ های گریز از مرکز را قبلاً توضیح دادیم دراین قسمت می خواهیم شما را با انواع کاویتاسیون آشنا کنیم.
کاویتاسیون تبخیری:  این نوع کاویتاسیون یکی از رایج ترین نمونه های کاویتاسیون در پمپ ها است و در اثر پایین بودن مقدار مطلق مکش مثبت در سیستم (NPSHA) نسبت به مقدار مطلق مکش مثبت لازم برای کارکرد مناسب پمپ که توسط شرکت سازنده ارائه می شود (NPSHR)، ایجاد می شود. به منظور جلوگیری از حفره زایی در سیستم باید  NPSHA نسبت به NPSHR بالاتر نگه داشته شود.
کاویتاسیون چرخش مجدد داخلی (Recirculation): این نوع پدیده کاویتاسیون زمانی اتفاق می افتد که جریان به هر دلیلی نمی تواند از قسمت تخلیه پمپ خارج شود و یا از قسمت مکش پمپ وارد شود. این امر باعث ایجاد چرخش مجدد یا "recirculation" در جریان داخل پمپ می شود و منجر به آسیب می شود.
کاویتاسیون از نوع مکش هوا: در صورت ایجاد خلا در داخل پمپ می تواند مکش هوا به داخل پمپ اتفاق بیفتد. این پدیده مکش هوا هم باعث ایجاد اختلال در کارکرد پمپ و هم آسیب به پمپ و اجزای آن می شود. برای جلوگیری از این اتفاق باید قطعات مختلف پمپ و کل سیستم به خوبی آب بندی و متصل شوند تا مکش هوا رخ ندهد.

منبع: https://mr-pump.ir/the-cause-of-the-phenomenon-of-cavitation-in-pumps-and-its-connections-solution/