banner

ข่าว

หน้าหลัก>ข่าว>เนื้อหา

เหตุผลในการเกิดโพรงอากาศของปั๊มอุณหภูมิต่ำแบบแรงเหวี่ยง

Dec 08, 2024

หากปั๊มหอยโข่งอุณหภูมิต่ำทำให้เกิดเสียงดังและแรงสั่นสะเทือนระหว่างการทำงานร่วมกับอัตราการไหล หัว และประสิทธิภาพลดลง จนบางครั้งอาจไม่สามารถทำงานได้ และระหว่างการบำรุงรักษามักพบว่ามีรูพรุนหรือคล้ายรวงผึ้งเสียหายอยู่ใกล้ๆ ขอบทางเข้าของใบมีด ในกรณีที่รุนแรง ใบมีดทั้งหมดอาจมีปรากฏการณ์นี้ และแม้แต่ใบมีดก็อาจถูกแทงทะลุได้ ซึ่งมีสาเหตุมาจากความเสียหายของโพรงอากาศ

สาเหตุของการเกิดโพรงอากาศในปั๊มหอยโข่งอุณหภูมิต่ำคือปั๊มทำงานบนของเหลวผ่านใบพัดหมุน ซึ่งเป็นการเพิ่มพลังงานของของเหลว ในระหว่างกระบวนการโต้ตอบ ความเร็วและความดันของของเหลวจะเปลี่ยนไป โดยปกติแล้วทางเข้าของใบพัดของปั๊มอุณหภูมิต่ำแบบแรงเหวี่ยงจะเป็นบริเวณที่มีแรงดันต่ำที่สุด หากความดันในบริเวณนี้เท่ากับหรือต่ำกว่าความดันการกลายเป็นไอของของเหลวที่อุณหภูมินั้น ไอน้ำและก๊าซจำนวนมากที่ละลายในของเหลวจะหลุดออกจากของเหลว ทำให้เกิดฟองเล็กๆ จำนวนมากผสมกับไอน้ำและก๊าซ เมื่อฟองอากาศขนาดเล็กเหล่านี้ไหลพร้อมกับของเหลวไปยังโซนแรงดันสูง ความแตกต่างของความดันจะถูกสร้างขึ้นเนื่องจากแรงดันในการกลายเป็นไอภายในฟอง ซึ่งมากกว่าแรงดันการทำให้กลายเป็นไอรอบฟอง ภายใต้ความแตกต่างของความดันนี้ ฟองอากาศจะถูกบีบอัดและแตกออก จากนั้นจึงควบแน่นอีกครั้ง ในระหว่างกระบวนการควบแน่น อนุภาคของเหลวจะเร่งจากทุกด้านไปยังศูนย์กลางของฟอง ในขณะที่เกิดการควบแน่น อนุภาคจะชนกัน ทำให้เกิดแรงดันเฉพาะที่สูง หากฟองอากาศเหล่านี้แตกและควบแน่นใกล้พื้นผิวโลหะ อนุภาคของเหลวก็จะกระทบกับพื้นผิวโลหะอย่างต่อเนื่องเหมือนกับกระสุนขนาดเล็กจำนวนนับไม่ถ้วน ภายใต้แรงกระแทกอย่างต่อเนื่องด้วยแรงดันและความถี่สูง พื้นผิวโลหะจะค่อยๆเสื่อมสภาพเนื่องจากความล้า ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าการกัดเซาะ นอกจากนี้ยังมีก๊าซแอคทีฟบางชนิด (เช่น ออกซิเจน) ผสมอยู่ในฟองที่สร้างขึ้น ซึ่งกัดกร่อนโลหะทางเคมีด้วยความร้อนที่ปล่อยออกมาระหว่างการควบแน่นของฟองอากาศ ผลรวมของการกัดกร่อนทางเคมีและการกัดเซาะทางกลช่วยเร่งอัตราความเสียหายของโลหะ ซึ่งเรียกว่าความเสียหายจากโพรงอากาศ

เมื่อปั๊มหอยโข่งอุณหภูมิต่ำเริ่มเกิดโพรงอากาศ พื้นที่ของโพรงอากาศมีขนาดเล็กและไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการทำงานปกติของปั๊ม นอกจากนี้ยังไม่มีการสะท้อนที่ชัดเจนบนเส้นโค้งประสิทธิภาพของปั๊มอีกด้วย แต่เมื่อคาวิเทชั่นพัฒนาไปถึงระดับหนึ่ง จะเกิดฟองอากาศจำนวนมาก ซึ่งส่งผลต่อการไหลตามปกติของของเหลว และยังทำให้เกิดการหยุดชะงักของการไหลของของเหลว ส่งผลให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวน ในเวลาเดียวกัน อัตราการไหล เฮด และประสิทธิภาพของปั๊มลดลงอย่างมาก ซึ่งเห็นได้จากกราฟประสิทธิภาพของปั๊มด้วย เมื่อรุนแรงปั๊มจะไม่ทำงาน
เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดโพรงอากาศให้มากที่สุด ในระหว่างการออกแบบกระบวนการ ของเหลวควรมีระดับความเย็นยิ่งยวดในระดับหนึ่งก่อนที่จะเข้าสู่ปั๊ม และควรติดตั้งตัวปั๊มที่ตำแหน่งที่ต่ำกว่าเพื่อให้มีหัวแรงดันคงที่อยู่ที่ของเหลว ทางเข้า นอกจากนี้สิ่งสำคัญคือต้องใส่ใจกับฉนวนความเย็นและลดการสูญเสียความเย็นให้มากที่สุด