همیشه حین اجرای دوره های جامع پمپ در مورد کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ، شاهد برداشت های متفاوتی بین حاضرین کارگاه ها و سمینارهایم از این پدیده شایع هستم.

به همین دلیل تصمیم گرفتم از یکی از این دوره ها، فیلمی کوتاه در مورد کاویتاسیون در پمپ سانتریفیوژ  را برای شما همراهان همیشگی وب سایت آموزش نیروگاه تهیه کرده

و کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ را از صفر تا صد برای شما توضیح بدهم.

محتوای این ویدئوی آموزشی کاملاً رایگان به قرار زیر است:

کاویتاسیون چیست؟

کاویتاسیون در پمپ سانتریفیوژ چگونه اتفاق می افتد؟

مشکلات کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ

روش های تشخیص کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ:

1- مشاهده نقاط آبله گون در ناحیه پشت پره های پروانه

2- آنالیز ارتعاشات

3- سروصدای سنگ ریزه

برای دانلود ویدئو اینجا کلیک کنید

کاویتاسیون چیست؟

برای توصیف پدیده کاویتاسیون این سرنگ را انتخاب کردم. همانطور که مشاهده میکنید،

در عین حال که خروجی سرنگ را با انگشتم بسته ام، پیستون سرنگ را بالا میکشم.

در این حالت حباب های ریزی از بخار آب، در سرنگ تولید می­شود.

بخار آب تولید شده به این روش، بخار کاویتاسیون نامیده میشود.

کاویتاسیون در پمپ سانتریفیوژ چگونه اتفاق می افتد؟

تغییرات فشار سیال از لحظه ورود به پمپ سانتریفیوژ تا زمانی که از پمپ خارج میشود، ار این قرار است:

• 1- ابتدا سیال با فشار P1 وارد چشم پمپ سانتریفیوژ مشود.

• 2- در ادامه و با ورود سیال به پروانه (Impeller)، فشار سیال ابتدا کاهش میابد.

• 3- در پایان فشار سیال در پروانه افزایش یافته و تا زمانی که سیال پمپ را ترک میکند، روند افزایش فشار وجود دارد.

اگر میزان افت فشار ΔP در مرحله 2 به اندازه ای باشد که فشار سیال به فشاری کمتر از فشار بخار اشباع سیال در آن دما برسد،

مایع تبدیل به بخار شده و پدیده کاویتاسیون در پمپ اتفاق می افتد.

با ۴روش تعیین بهترین نقطه عملکرد پمپ سانتریفیوژ بیشتر آشنا شوید.

مشکلات کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ

همانطور که گفتیم، در اثر پدیده کاویتاسیون، مقداری از سیال داخل پروانه پمپ به بخار تبدیل میشود.

زمانی که بخار ایجاد شده به همراه سیال به سمت خروجی پروانه منتقل میشود،

در این جابه جایی و به دلیل هندسه و عملکرد پروانه، فشار سیال دوباره افزایش میابد.

همان طوری که در شکل زیر مشاهده میکنید، در نقطه قرمز رنگ مجددا، بخار به مایع تبدیل میشود.

حال تصور کنید سیال پمپ سانتریفیوژ، آب باشد.

فرض کنید به دلیل کاویتاسیون در ورودی پروانه این پمپ (نقطه نارنجی رنگ)، یک کیلوگرم آب، بخار شده باشد.

در اثر تبدیل یک کیلوگرم آب مایع به بخار، حجم مایع از یک لیتر به 1000 لیتر افزایش میابد.

زیرا حجم بخار آب 1000 برابر حجم مایع آب است (چگالی بخار آب 1Kg/m3 و چگالی آب مایع 1000Kg/m3 است)

تا الان برای پمپ سانتریفیوژ هیچ اتفاقی نیفتاده است اما و با وارد شدن هرچه بیشتر سیال به پروانه، رفته رفته فشال سیال افزایش یافته

و طبیعتا فشار بخار آب تولید شده نیز در نقطه نارجی رنگ زیاد شده و در نهایت در نقطه قرمز رنگ، تمامی بخار به آب تبدیل میشود.

در اثر این اتفاق، حجم 1000 لیتری بخار آب به طور ناگهانی به حجم یک لیتری آب مایع تبدیل میشود.

این تغییر حجم از 1000 به یک باعث هجوم آب به قسمت های بدون آب و خالی شده را به همراه دارد.

مشکلات کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ و اتاق شلوغ

برای توضیح این پدیده فرض کنید در اتاقی شلوغی افراد به زور کنار همدیگر ایستاده اند.

یک سمت اتاق بادکنکی بزرگ نصب شده است. اگر بادکنک منفجر شود،

افرادی که در اتاق به صورت فشرده کنار هم ایستاده بودند،

به سمت فضای ایجاد شده که قبلا توسط بادکنک اشغال شده بود، منحرف میشوند.

هجوم افراد به سمت فضای خالی باعث ایجاد ضربه به افراد و دیوارهای اتاق میشود.

در  کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ نیز همین فرایند اتفاق می افتد.

ایجاد فضای خالی در اثر تبدیل بخار به مایع، باعث هجوم آب به این فضا شده و ضربه شدیدی به پروانه پمپ وارد میکند.

این ضربه باعث آسیب پروانه شده و شدت آسیب به جنس پروانه بستگی دارد.

به عنوان مثال پروانه با جنس فولاد ضد زنگ (Stainless steel) نسبت به پروانه برنزی، مقاومت بیشتر در برابر کاویتاسیون دارد.

روش های تشخیص کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ

1- مشاهده نقاط آبله گون در ناحیه پشت پره های پروانه

همانطور که در این تصویر  نشان داده شده است، کاویتاسیون اغلب در پشت پروانه (back of impeller vane) اتفاق می افتد.

در زمان باز کردن (disassemble) و دمونتاژ پمپ سانتریفیوژ، میتوانید ناحیه پشت پروانه یا back of impeller vane را مشاهده کنید.

پروانه پمپ سانتریفیوژ از تعدادی Vain تشکیل شده و قسمت مقعر Vainها ناحیه پشت پروانه یا back of impeller نامیده میشود.

در صورتی که پمپ دچار کاویتاسیون شده باشد، در قسمت پشت پروانه نقاط آبله گون مانند تصویر زیر مشاهده میشود.

2- آنالیز ارتعاشات

به کمک آنالیز ارتعاشات و با استفاده از دستگاه آنالایزر ارتعاشات

و تفسیر نمودار FFT میتوانید کاویتاسیون در پمپ سانتریفیوژ را تشخیص دهید.

مشاهده noise floor در طیف فرکانسی (frequency spectrum)  نشان دهنده وقوع کاویتاسیون در پمپ می باشد.

برای دانلود فیلم آموزشی “تکنیک FFT در آنالیز ارتعاشات ماشین” کافیست به لینک زیر مراجعه نمایید:

تکنیک FFT در آنالیز ارتعاشات ماشین

3- سروصدای سنگ ریزه

راهکار مرسوم دیگر در تشخیص کاویتاسیون، شنیدن صدای سنگریزه در قسمت حلزونی (Volute) پمپ سانتریفیوژ است.

البته در  پمپ هایی که پایین مخازن و چاهک ها و به صورت فرورفته در آب (Submersible pump) نصب میشود، این روش کاربرد ندارد.

زیرا در این پمپ های سانتریفیوژ Submersible مثل پمپ های سانتریفیوژ سیستم روانکاری توربین گازی V94.2

و یا پمپ اکسترکشن توربین بخار ، حلزونی پمپ زیر سیال بوده و در صورت وقوع کاویتاسیون در پمپ،

صدای سنگریزه تولید شده در سیال اطراف حلزونی میرا شده و قابل شنیدن نیست.

ارتعاشات مجاز پمپ اکسترکشن نیروگاه سیکل ترکیبی چقدر است؟

در سایت بخوانید.

از شما خواننده گرامی خواهش می کنم اگر دیدید این مقاله و فیلم آموزشی می تواند به کسی کمک کند حتماً با او به اشتراک بگذارید.

ممنونم از اینکه این مقاله “کاویتاسیون پمپ سانتریفیوژ” را مطالعه کردید و مهمترین چیز یعنی وقتتون را  به آموزش اختصاص دادید.

تویه دنیایی که هزاران بهانه و دلیل برای آموزش ندیدن وجود داره، شما انتخاب کردید که آموزش ببینید.

بنابراین بسیار برای من محترم هستید و از شما سپاس گزارم و تمام تلاشم را میکنم که مطالب آموزشی خوبی را با شما به اشتراک بگذارم.