キャビテーション–ポンプの振動問題のトップ6の1つ

以前、キャビテーションが最も一般的である、上位6つのポンプ振動の問題について説明しました。現在、キャビテーションの原因と防止方法を含めて、キャビテーションについてさらに議論することが適切であるように思われます。要するに、ポンプキャビテーションは、インペラの周りの低圧の領域で発生する、ポンプ媒体内の空洞または気泡の形成です。これらの空洞が崩壊すると、ポンプ内部に衝撃波が発生し、ポンプハウジングやインペラにさえも重大な損傷を与える可能性があります。

ポンプキャビテーションの症状

幸いなことに、ポンプのキャビテーションの多くの形態には、簡単に検出できる症状が伴います。以下が含まれますが、これらに限定されません。

はじける、歯ごたえ、ゴロゴロ、大理石が転がる音などの過度のノイズ

• 過剰なエネルギー使用量–ポンプが通常のエネルギー使用量を超えている場合
• ポンプ性能の低下–大きな違いまたは小さな違いの可能性があります
• ビットが欠落しているように見えるインペラ–スポンジのような外観を引き起こします
• 一貫性のないタンクレベル
• ポンプの温度の変化
• 続行を許可すると、ポンプのインペラ表面に疲労の兆候が見られる場合があります

ポンプキャビテーションの種類

ポンプのキャビテーションには多くの種類がありますが、4つの主要なものは次のとおりです。

吸引キャビテーション –このタイプのキャビテーションは、流体の乱流が同伴ガスを吸引配管に放出するときに発生します。これは、ポンプが低圧または高真空状態にあるときによく発生します。ポンプは十分な流れを受け取らないため、インペラの目に空洞や気泡が形成されます。気泡がポンプの吐出側に持ち越されると、気泡が圧縮されてインペラに内破します。

気化キャビテーション –これは、サクションヘッドが失われた結果としてポンプ内の液体が気化した場合、または圧力が低すぎたり高すぎたりした場合に発生します。すべての遠心ポンプには、気化を防ぐために必要な吸引圧力の動作範囲があります。ただし、この要件は、華氏68度の淡水で動作することを前提として計算されることがよくあります。そうでない場合、気化が起こる可能性があります。

ベーンパッシング症候群 –インペラの外径がポンプのカットウォーターに近すぎると、損傷を引き起こす可能性があります。液体の速度は、小さな通路を流れるときに増加し、圧力を下げて気化を引き起こします。気泡は、カットウォーターのすぐ先のこの崩壊によって形成されます。損傷は通常、インペラのベーンの中央に限定され、閉じたインペラのシュラウドには及びません。

キャビテーションの排出 –ポンプの吐出圧力が高すぎるか、最高効率点の10％未満で動作している場合、吐出キャビテーションが発生する可能性があります。高圧は、流体がポンプから流出するのを防ぎ、代わりにポンプ内を循環させることができます。結果として生じるハウジング壁の真空は、空洞または気泡の形成をサポートし、それらが崩壊するときに衝撃波を引き起こします。

ポンプのキャビテーションを防ぐ方法

ポンプのキャビテーションを防止および処理する方法はたくさんありますが、その中には次のものがあります。

• ポンプの設計を評価する–液体がポンプに出入りするためにたどる経路は、動作条件にとって理想的である必要があります。キャビテーションやその他の問題が発生した場合は、ポンプの設計を再調整することで問題を解決できます。
• キャビテーションを引き起こす可能性があるため、フィルターとストレーナーに詰まりがないか確認してください。
• ポンプ曲線を確認します–ポンプは曲線の最大値で最高の効率で動作する必要があります。ベーンパッシングシンドロームを防ぐために、14インチ未満のインペラの場合は、インペラの直径の4％のカットウォータークリアランスまでインペラの先端を最小に保ちます。直径が14インチを超えるインペラの場合、最低6％のクリアランスを確保する必要があります。
• 流体の実際の局所静圧と実際の温度での流体の蒸気圧との間の距離を大きくします。

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