Кавитация - скок на налягането
Терминът кавитация често се използва във връзка с центробежни пожарни помпи. Но какво е всъщност? По-нататък се опитваме да дадем прост отговор без голяма теория.
При каква температура кипи водата?
Вероятно си мислите: глупав въпрос! При 100 ° C, разбира се. Но това не е напълно вярно. Водата кипи само при 100 ° C на морското равнище. На връх Еверест обаче водата вече кипи при около 70 ° C. Защо така? Налягането на въздуха намалява с увеличаване на надморската височина. Колкото по-ниско е околното налягане, толкова по-ниска е температурата на кипене на течността. Образно казано, по-малко въздух притиска течността. Следователно се нуждае от по-малко енергия (топлина), за да се изпари.
Така че има два начина, по които водата се кипва:
1. Налягането остава постоянно, температурата се повишава.
Изпитвате този случай всеки ден, докато правите кафе. Налягането на околната среда остава постоянно и температурата в тенджерата се повишава.
2. Налягането се намалява, температурата остава постоянна.
Този случай може да се наблюдава при помпи. Налягането е напр. спуснат на смукателната страна на помпата (отрицателна стойност на манометъра). Температурата остава постоянна. Ако налягането се понижи достатъчно далеч, тогава дори студената вода ще се изпари. При 20 ° C водата се изпарява, когато се достигне -0,98 бара (налягане в манометъра) или 0,02 бара (абсолютна стойност). Това създава мехурчета пара, точно като в тенджера.
Такова ниско налягане няма да бъде достигнато при манометъра на входа на помпата. Но вътре в помпата налягането спада още повече. Кавитацията се проявява особено в областта на бързо въртящото се работно колело.
Последиците от кавитацията
Парата заема повече място от течната вода. Всеки пожарникар знае този ефект от гасенето: Един литър вода, пръскана в огъня, се връща обратно като около 1700 литра пара. В помпата това води до спад в дебита. Ако се пренасят мехурчета с пара, има по-малко място за вода.
Когато налягането отново се повиши (напр. От страната на налягането на помпата), мехурчетата от пара внезапно отново се срутват. Внезапно изчезналата "кухина" се запълва много бързо от заобикалящата вода. Това води до кратки, но изключително високи пикове на налягане, понякога до 1000 бара. Тези "щипки" унищожават помпите. Обикновено не веднага, но "постоянното капене износва камъка".
Как забелязвате кавитация?
Вижте: По-малък поток на помпата означава, че по-малко вода излиза от дюзата.
Слушам: Парните мехурчета предаваха звук, подобен на въздуха в тръбата. Свиващи се мехурчета пара звучат като дъжд върху ламаринен покрив.
Усещам: Помпата не работи безпроблемно. В помпата се появяват вибрации и „удари“.