Comment résoudre le phénomène de cavitation dans la pompe à eaux usées

La cavitation est un facteur important affectant les performances du système de pompe. Ses conditions de déclenchement comprennent principalement une température excessive du liquide, une pression d'entrée insuffisante et un débit excessif. Lorsque la pression d'entrée de la pompe est inférieure à la pression de vapeur saturée du liquide, le gaz dissous dans le liquide se précipitera pour former des bulles. Au fur et à mesure que le liquide s'écoule dans la zone à haute pression, ces bulles éclateront et généreront des ondes de choc instantanées à haute pression. Des études ont montré que l'énergie libérée par une seule bulle lorsqu'elle éclate peut atteindre 10 ^ 5 Pa. Cet impact à haute fréquence peut provoquer une corrosion en nid d'abeille à la surface de la roue. Dans les cas graves, la surface métallique montrera une perte de type éponge.

Le mal de cavitation à pompes à eaux usées se reflète principalement dans trois aspects: premièrement, les performances de la pompe diminueront considérablement, qui se manifeste comme une diminution de l'écoulement, de la tête et de l'efficacité; Deuxièmement, la structure sera endommagée et la durée de vie de la roue peut être raccourcie à moins d'un tiers de la valeur normale; Enfin, le risque de fonctionnement augmente et les vibrations graves peuvent provoquer une fermeture de l'équipement et même provoquer une rupture du pipeline. Selon les statistiques d'une station de pompage municipale, le coût du remplacement de la roue causé par la cavitation représente 40% du coût de maintenance annuel, et la perte économique causée par la fermeture peut atteindre 5 000 yuans par heure.

Afin de gérer efficacement la cavitation, il est nécessaire de le résoudre à partir de plusieurs chemins techniques.
Optimisation de la structure du corps de la pompe
L'optimisation de la structure corporelle de la pompe est la clé pour améliorer les performances anti-cavitation. En améliorant la conception de la roue, l'utilisation d'une roue à double action peut augmenter considérablement la section transversale d'entrée et réduire la vitesse d'écoulement d'entrée, réduisant ainsi la formation de zones locales à basse pression. Dans un certain cas d'ingénierie, la roue à double session a augmenté la marge de cavitation de 1,2 mètre et a prolongé la durée de vie à 8 000 heures. De plus, l'extension du bord d'entrée de la lame à l'entrée de la roue permet au débit liquide de recevoir des travaux à l'avance, augmentant ainsi la pression d'entrée de 0,5 à 1,0 bar.
L'application de la technologie de l'inducteur avant peut augmenter la pression du débit liquide de 15% à 20% avant d'entrer dans la roue principale en ajoutant un dispositif de pré-pression. Après avoir adopté cette technologie, la marge de cavitation effective (NPSHA) d'une pompe à eaux usées industrielle est passée de 2,5 mètres à 3,8 mètres, et le risque de cavitation a été complètement éliminé. Dans le même temps, l'optimisation du rayon de courbure de la section d'entrée de la roue peut réduire le degré d'accélération rapide et la réduction de la pression de l'écoulement liquide, réduisant ainsi le gradient de vitesse d'écoulement et la probabilité de génération de bulles.
Régulation des paramètres de fonctionnement
La régulation des paramètres de fonctionnement de la pompe est un moyen efficace pour augmenter le NPSHA. L'abaissement de la hauteur d'installation de la pompe peut augmenter directement NPSHA. Pour chaque réduction de 1 mètre de hauteur d'installation, le NPSHA peut augmenter de 0,1 bar. Après qu'une station de pompage ait réduit la hauteur d'installation de 5 mètres à 3 mètres, le phénomène de cavitation a complètement disparu. De plus, la réduction de la résistance au pipeline est également la clé. La perte d'aspiration peut être réduite efficacement en raccourcissant la longueur du pipeline, en réduisant le nombre de coudes et en augmentant le diamètre du tuyau. Les expériences montrent que pour chaque réduction du coude à 90 degrés, le NPSHA peut être augmenté de 0,05 BAR.
Le contrôle de la température du liquide est également une mesure importante pour prévenir la cavitation. Lorsque la température du milieu de transport dépasse 40 ° C, la pression de vapeur saturée augmente considérablement. Une usine de traitement des eaux usées a installé un dispositif de refroidissement pour réduire la température moyenne de 45 ° C à 35 ° C, ce qui a réduit le NPSHR de 0,8 mètre. De plus, éviter le fonctionnement à long terme à un débit élevé peut également réduire efficacement les pertes d'écoulement, réduisant ainsi le risque de cavitation.
Mise à niveau des matériaux et des processus
Le choix des matériaux anti-cavitation est un moyen efficace d'augmenter la durée de vie de la roue. La dureté de l'alliage de chrome élevé (CR26) peut atteindre HRC60 ou supérieure, et sa résistance à la cavitation est trois fois plus élevée que celle de la fonte ordinaire. Après qu'une station de pompe ait remplacé sa roue par un alliage de chrome élevé, le nombre de remplacements annuels est passé de 6 à 1. De plus, par la technologie de revêtement de surface, la pulvérisation du revêtement de carbure de tungstène sur la surface de la roue peut former une couche de protection dure de 0,2 mm, ce qui améliore considérablement l'impact de la résistance à la bulle.