کاهش کاویتاسیون توسط NPSH

مقدمه

انواع کاویتاسیون در پمپ ها یکی از دلایل اصلی خرابی آن ها و نیازشان به تعمیرات می باشد. هرچند که مهم ترین عارضه ناشی از پدیده کاویتاسیون در صدمه زدن به پروانه هاست، اما مضرات دیگری را نیز شامل می شود. در مقالات قبل به این موضوع و نیز مفهوم هد خالص مکش مثبت یا به اختصار NPSH پرداخته شد. گفتیم که هد مکش مثبت خالص، در واقع یکی از راه های جلوگیری از کاویتاسیون به حساب می آید. این روش ها یا با عملیاتی خاص و یا از طریق نرم افزار محاسبه NPSH ، اقدام به کاهش احتمال وقوع کاویتاسیون خواهد کرد. برای آشنایی بیشتر در این رابطه با ما همراه باشید.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون

به منظور مقابله با انواع کاویتاسیون در پمپ ها ، باید هد خالص مکش مثبت در دسترس را افزایش و یا هد خالص مکش مثبت مورد نیاز را کاهش داد. این موارد از طریق اعمال تغییراتی خاص به راحتی امکان پذیر است. هر چند که استفاده از برخی برنامه های تخصصی همچون نرم افزار محاسبه NPSH نیز در این زمینه بسیار کاربردی محسوب می شود. پیشتر با این موارد به صورت فهرست وار آشنا شدیم. در این قسمت قصد داریم هر یک را به صورت جداگانه تشریح نماییم.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون از طریق کاهش NPSH-R

• کاهش سرعت دورانی پمپ

با کاهش این پارامتر، همچون مورد بالا می توان سرعت سیال در قسمت چشمی پروانه را کم نمود. در نتیجه فشار سیال افزایش خواهد یافت.

• تقسیم جریان

این روش نیز از طریق استفاده از پمپ های دو دهانه ای و یا استفاده از چندین پمپ به جای یکی، به آسانی NPSH-R را کاهش می دهد.

• استفاده از پروانه های با چشمی بزرگتر یا دو مکشه در ساختمان پمپ

استفاده کردن از پروانه هایی با ویژگی های خاص در ساختار پمپ ها می تواند، سرعت انتقال و دبی سیال را کاهش و به تبع آن، فشارش را افزایش داد. پروانه های دو مکشه، پروانه جریان محوری در ورودی پمپ و یا پروانه هایی با مساحت چشمی بزرگ، نمونه ای از این پروانه ها به حساب می آیند.

راه های جلوگیری از کاویتاسیون از طریق افزایش NPSH-A

• استفاده از پمپ های قوی نظیر بوستر پمپ یا پمپ های VS6

در مواقعی که نیاز به فشار بیشتر باشد و تراز مثبت مورد نیاز در دهانه مکش با مقدار NPSH-R کافی نباشد، از تجهیزات کمکی استفاده می گردد. این تجهیزات همچون بوستر پمپ ها یا پمپ های VS6 با افزایش فشار روی چشم پروانه ها، NPSH-A را افزایش خواهند داد.

• بزرگتر بودن قطر لوله مکش نسبت به لوله رانش

این روش بسیار ساده بوده و تنها از طریق تنظیم اندازه دهانه ورودی و خروجی پمپ ها صورت می گیرد. با این روش که لوله ورودی را بزرگتر از لوله خروجی در مدار نصب نماییم.

• افزایش فشار مکش یا فشار خارجی

از آنجاییکه این عملیات توسط مخزن تحت فشار اعمال می شود، باید قبل از خرید تجهیزات به ویژگی های فنی آن ها توجه گردد. به این معنی که افزایش میزان فشار مورد نیاز برای خود مخزن و همچنین از نظر فرآیندی در مدار مورد نظر ما امکان پذیر باشد. علاوه بر این، موارد حفاظتی نیز در این زمینه باید کنترل و بهبود بخشیده شود.

• کاهش فشار بخار سیال

به زبان ساده برای کاهش فشار بخار سیال باید، دمای آن را کاهش داد. این مورد از دو روش استفاده از مبدل حرارتی در ورودی پمپ و یا تزریق مایع سرد به آن امکان پذیر است. لازم به ذکر است که برای تزریق آب سرد باید به این موضوع دقت داشت که مایع تزریقی با سیال مورد استفاده سازگار باشد.

• بالاتر قرار دادن منبع تغذیه نسبت به پمپ

این روش پیشنهادی بسیار واضح بوده و صرفا با نصب منبع تغذیه در ارتفاعی بالاتر از پمپ امکان پذیر می باشد.

• تحت فشار قرار دادن منابع مکش

این روش بسیار مشابه افزایش فشار مکش می باشد. زیرا با تحت فشار دادن این منابع در واقع، فشار آن ها را در سیستم بیشتر می نماییم.

• افزایش ارتفاع سطح سیال نسبت به مبدا

این مورد نیز به راحتی تنها با بالا بردن ارتفاع سیال نسبت به تراز مبدا انجام می شود. اما باید به این نکته توجه داشت که این افزایش سطح منجر به عدم پمپاژ سیال نشود.

• کاهش افت مسیر

روش های مختلفی برای جلوگیری از افت فشار در مسیر لوله کشی ها وجود دارد. به حداقل رساندن استفاده از انواع زانویی، شیرآلات و اتصالات یکی از رایج ترین آن هاست. همچنین می توان با افزایش قطر لوله ها نیز به این منظور دست پیدا کرد.