کاهش کاویتاسیون توسط NPSH

کاویتاسیون یکی از دلایل اصلی در خرابی پمپ ها به شمار رفته که باعث می شود، پمپ ها نیاز به بازدید های دوره ای داشته باشند و در صورت نیاز تعمیر شوند. این موضوع از آنجایی اهمیت پیدا می کند که پدیده کاویتاسیون علاوه بر صدمه زدن به پروانه های پمپ، مضرات دیگری را نیز برای این تجهیزات به دنبال دارد. بنابراین به منظور افزایش طول عمر پمپ ها ضروری است تا از طریق راهکار هایی خاص در جهت کاهش کاویتاسیون اقدام نماییم. یکی از راه های جلوگیری از کاویتاسیون در پمپ را می توان در افزایش یا کاهش مقدار NPSH خلاصه نمود.

منظور از NPSH، همان هد مکش مثبت خالص می باشد. در این روش با استفاده از عملیات هایی خاص و یا به کمک نرم افزار های مخصوص محاسبه NPSH ، اقدام به تغییر این متغیر می نمایند. از این طریق می توان به کاهش کاویتاسیون کمک های شایانی نمود. در ادامه به روش های این تغییر خواهیم پرداخت.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون در پمپ

برای کاهش کاویتاسیون راه های مختلفی وجود دارد. اما رایج ترین آن ها، توسط هد مکش مثبت خالص می باشد. در واقع با اعمال تغییراتی خاص به منظور افزایش و یا کاهش میزان هد خالص مکش مثبت، می توان از بروز کاویتاسیون در پمپ ها جلوگیری به عمل آورد. برای مشخص نمودن میزان تغییر این پارامتر نیز باید از برنامه هایی تخصصی نظیر نرم افزار مخصوص محاسبه NPSH استفاده نمود. اینکه چه عواملی منجر به ایجاد تغییر در هد خالص مکش مثبت می شوند، موضوعی است که شهر پمپ قصد دارد در ادامه به صورت مفصل به شرح آن بپردازد.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون در پمپ از طریق کاهش NPSH-R

• کاهش سرعت دورانی پمپ

اولین پارامتر، کم کردن سرعت پمپ می باشد. این مورد را می توان از طریق کاهش سرعت سیال در بخش چشمی پروانه ی پمپ عملی نمود. این عملیات نهایتا منجر به افزایش فشار سیال خواهد شد.

• تقسیم جریان

به منظور تقسیم نمودن جریان تنها کافی است تا از چندین پمپ به جای یکی استفاده شود. البته جدا از این روش، می توان از نوع جدیدی از پمپ ها با نام پمپ های دو دهانه نیز برای این منظور استفاده نمود. به این صورت مقدار NPSH-R به راحتی کاهش پیدا می کند.

• بهره گیری از پروانه هایی خاص در پمپ

به صورت کلی با استفاده از پروانه هایی با ویژگی های متفاوت می توان سرعت انتقال و همچنین دبی سیالات را هنگام پمپاژ کاهش داد. از این طریق فشار آن ها افزایش خواهد یافت. از جمله پروانه هایی که این قابلیت را دارند می توان به پروانه های دو مکشه، پروانه های جریان محوری و پروانه هایی با مساحت چشمی بزرگتر از حد معمول اشاره کرد.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون در پمپ از طریق افزایش NPSH-A

• استفاده از پمپ های قوی

در مصارفی که به فشار بالایی برای کار نیاز است و نیز تراز مثبت مورد نیاز در قسمت دهانه مکش با مقدار NPSH-R کافی نیست، غالبا از تجهیزاتی کمکی بهره گرفته می شود. این تجهیزات شامل انواع بوستر پمپ ها و پمپ های VS6 می شوند که امکان افزایش NPSH-A را از طریق افزایش فشار روی چشمی پروانه ها دارند.

• بزرگتر بودن قطر لوله مکش نسبت به لوله رانش

این روش یکی از ساده ترین روش ها برای کاهش کاویتاسیون محسوب می شود. چراکه مستقیما مرتبط به انتخاب اندازه دهانه ورودی و خروجی پمپ ها بوده و تنها کافی است لوله ورودی را بزرگتر از لوله خروجی در هنگام نصب در مدار در نظر بگیریم.

• افزایش فشار مکش (فشار خارجی)

نکته مهم در این روش توجه به میزان افزایش فشار مورد نیاز از نظر فرآیندی در مدار مورد نظر و همچنین تجهیزات مرتبط با آن هاست. منظور از این تجهیزات همان مخزن تحت فشار بوده که این عملیات را بر عهده دارد. بنابراین پیش از خرید این مخازن باید به ویژگی های فنی آن ها توجه شده و همینطور موارد حفاظتی در این زمینه نیز به صورت کامل رعایت گردد.

• کاهش فشار بخار سیال

کم کردن فشار بخار سیال با کاهش دمای آن ها به راحتی امکان پذیر است. دو روش رایج برای این کاهش دما نیز بهره گیری از یک مبدل حرارتی در قسمت ورودی پمپ یا تزریق یک مایع سرد به سیال می باشد. البته در راه دوم باید به این موضوع توجه نمود که مایع تزریق شده به سیال در سازگاری کامل با آن باشد تا ماهیت سیال اصلی تغییر پیدا نکند.

• بالاتر قرار دادن منبع تغذیه نسبت به پمپ

این روش هم همانطور که از نام آن مشخص است، تنها با نصب یک منبع تغذیه آن هم در ارتفاعی بالاتر از محل قرارگیری پمپ میسر می شود.

• تحت فشار قرار دادن منابع مکش

این مورد دقیقا مشابه روش افزایش فشار مکش می باشد. چراکه تحت فشار قرار دادن منابع مکش، همان کاری را می کند که افزایش فشار مکش بر عهده دارد. هر دو منجر به افزایش فشار در سیستم مورد نظر ما می شوند.

• افزایش ارتفاع سطح سیال نسبت به مبدا

در این روش تنها کافی است ارتفاع سیال را نسبت به تراز مبدا بیشتر نمود. البته لازم به ذکر است که این افزایش ارتفاع باید به گونه ای باشد تا در نهایت مانع از پمپاژ سیال نشود.

• جلوگیری از افت فشار در مسیر

خوشبختانه برای ممانعت از افت فشار در مدار، روش های بسیار مختلفی وجود دارند. ساده ترین آن ها به حداقل رساندن استفاده از زانویی ها در سیستم لوله کشی، همچنین شیرآلات و اتصالات آن ها می باشد. روش دیگر افزایش قطر لوله های استفاده شده در مدار است که همچون راهکار بالا به راحتی قابل اجراست.