कैविटेशन क्या है? एंटी-कैविटेशन के उपायों को कैसे सुधारें?

 

• गुहिकायन क्या है?

गुहिकायन एक हानिकारक स्थिति है जो अक्सर केन्द्रापसारक पम्पिंग इकाइयों में होती है। गुहिकायन पंप दक्षता को कम कर सकता है, कंपन और शोर का कारण बन सकता है, और पंप के प्ररित करनेवाला, पंप आवास, शाफ्ट और अन्य आंतरिक भागों को गंभीर क्षति पहुंचा सकता है। गुहिकायन तब होता है जब पंप में द्रव का दबाव वाष्पीकरण दबाव से नीचे चला जाता है, जिससे कम दबाव वाले क्षेत्रों में वाष्प के बुलबुले बनने लगते हैं। उच्च दबाव वाले क्षेत्र में प्रवेश करने पर ये वाष्प के बुलबुले हिंसक रूप से ढह सकते हैं या "विस्फोट" हो सकते हैं। इससे पंप के भीतर यांत्रिक क्षति हो सकती है, कमजोर बिंदु बन सकते हैं जो क्षरण और क्षरण के प्रति संवेदनशील होते हैं, और पंप के प्रदर्शन को ख़राब कर सकते हैं।

 

केन्द्रापसारक पंपों की परिचालन अखंडता और सेवा जीवन को बनाए रखने के लिए गुहिकायन को कम करने के लिए रणनीतियों को समझना और लागू करना महत्वपूर्ण है।

 

• केन्द्रापसारक पम्पों में गुहिकायन के प्रकार

 

1. वाष्पीकरण गुहिकायन।इसे "क्लासिक कैविटेशन" या "नेट पॉजिटिव सक्शन हेड अवेलेबल (एनपीएसएचए) कैविटेशन" के रूप में भी जाना जाता है, यह पोकेशन का सबसे आम प्रकार है। केन्द्रापसारक पंप द्रव के वेग को बढ़ाते हैं क्योंकि यह प्ररित करनेवाला सक्शन छेद से गुजरता है। वेग में वृद्धि द्रव के दबाव में कमी के बराबर है। दबाव में कमी के कारण कुछ तरल पदार्थ उबल (वाष्पीकृत) हो सकते हैं और वाष्प के बुलबुले बन सकते हैं, जो उच्च दबाव वाले क्षेत्र में पहुंचने पर हिंसक रूप से ढह जाते हैं और छोटी शॉक तरंगें उत्पन्न करते हैं।

 

2. अशांत गुहिकायन.पाइपिंग सिस्टम में एल्बो, वाल्व और फिल्टर जैसे घटक पंप किए गए तरल की मात्रा या प्रकृति के लिए उपयुक्त नहीं हो सकते हैं, जो पूरे तरल में भंवर, अशांति और दबाव अंतर पैदा कर सकते हैं। जब ये घटनाएं पंप इनलेट पर होती हैं, तो वे सीधे पंप के इंटीरियर को नष्ट कर सकती हैं या तरल को वाष्पीकृत कर सकती हैं।

 

3. ब्लेड सिंड्रोम गुहिकायन.इसे "ब्लेड पास सिंड्रोम" के रूप में भी जाना जाता है, इस प्रकार की गुहिकायन तब होती है जब प्ररित करनेवाला का व्यास बहुत बड़ा होता है या पंप आवरण की आंतरिक कोटिंग बहुत मोटी होती है / पंप आवरण का आंतरिक व्यास बहुत छोटा होता है। इनमें से कोई एक या दोनों स्थितियां पंप आवरण के भीतर जगह (निकासी) को स्वीकार्य स्तर से कम कर देंगी। पंप आवास के भीतर निकासी में कमी से द्रव वेग में वृद्धि होती है, जिसके परिणामस्वरूप दबाव में कमी आती है। दबाव में कमी के कारण द्रव वाष्पीकृत हो सकता है, जिससे गुहिकायन बुलबुले बन सकते हैं।

 

4. आंतरिक पुनर्चक्रण गुहिकायन।जब एक पंप आवश्यक प्रवाह दर पर तरल पदार्थ का निर्वहन करने में असमर्थ होता है, तो यह कुछ या सभी तरल पदार्थ को प्ररित करनेवाला के चारों ओर पुन: प्रसारित करने का कारण बनता है। पुनः परिचालित द्रव निम्न और उच्च दबाव वाले क्षेत्रों से होकर गुजरता है, जिससे गर्मी, उच्च वेग उत्पन्न होता है और वाष्पीकरण बुलबुले बनते हैं। आंतरिक रीसर्क्युलेशन का एक सामान्य कारण पंप आउटलेट वाल्व को बंद करके (या कम प्रवाह दर पर - पंप सैलून नोट 1) पंप चलाना है।

 

5. वायु प्रवेश गुहिकायन।खराब वाल्व या ढीली फिटिंग के माध्यम से हवा को पंप में खींचा जा सकता है। एक बार पंप के अंदर, हवा तरल पदार्थ के साथ चलती है। द्रव और हवा की गति से बुलबुले बन सकते हैं जो पंप प्ररित करनेवाला के बढ़ते दबाव के संपर्क में आने पर "विस्फोट" हो जाते हैं।

 

• पोकेशन के खतरे क्या हैं?

 

1. प्रवाह-माध्यम घटकों का क्षरण:

(1) बुलबुले फूटने पर उत्पन्न उच्च आवृत्ति (600 ~ 25000 हर्ट्ज) प्रभाव के कारण, दबाव 49 एमपीए तक होता है, जिससे धातु की सतह पर यांत्रिक क्षरण होता है।

 

(2) चूंकि वाष्पीकरण के दौरान गर्मी निकलती है और तापमान अंतर बैटरी प्रभाव के कारण हाइड्रोलिसिस होता है, उत्पन्न ऑक्सीजन धातु को ऑक्सीकरण करता है और रासायनिक संक्षारण का कारण बनता है।

 

2. पंप प्रदर्शन में गिरावट:

जब पंप गुहिकायन होता है, तो प्ररित करनेवाला में ऊर्जा विनिमय परेशान और नष्ट हो जाता है, और बाहरी विशेषताएं QH वक्र, QP और Qn वक्र में गिरावट के रूप में प्रकट होती हैं। गंभीर मामलों में, पंप में प्रवाह बाधित हो जाएगा और यह काम नहीं करेगा।

 

कम विशिष्ट गति के लिए, चूंकि ब्लेड के बीच प्रवाह चैनल संकीर्ण और लंबा है, एक बार गुहिकायन होने पर, बुलबुले पूरे प्रवाह चैनल को भर देते हैं और प्रदर्शन वक्र अचानक गिर जाएगा।

 

मध्यम और उच्च विशिष्ट गति के लिए, प्रवाह चैनल छोटा और चौड़ा होता है, इसलिए बुलबुले बनने से लेकर पूरे प्रवाह चैनल को भरने तक एक संक्रमण प्रक्रिया की आवश्यकता होती है। संबंधित प्रदर्शन वक्र धीरे-धीरे कम होने लगता है, और फिर एक निश्चित प्रवाह दर तक बढ़ने पर तेजी से गिरता है।

 

• एंटी-कैविटेशन में सुधार के उपाय

 

1. केन्द्रापसारक पंप के एंटी-कैविटेशन प्रदर्शन में सुधार के उपाय:

(1) पंप सक्शन पोर्ट से इम्पेलर तक संरचनात्मक डिजाइन में सुधार करें। प्रवाह क्षेत्र बढ़ाएँ; तरल प्रवाह के तीव्र त्वरण और दबाव ड्रॉप को कम करने के लिए प्ररित करनेवाला कवर इनलेट अनुभाग की वक्रता की त्रिज्या बढ़ाएं; ब्लेड इनलेट की मोटाई को उचित रूप से कम करें और ब्लेड इनलेट को स्ट्रीमलाइन आकार के करीब बनाने के लिए गोल करें, जिससे ब्लेड हेड के चारों ओर प्रवाह के त्वरण और दबाव में कमी को भी कम किया जा सकता है; प्रतिरोध हानि को कम करने के लिए प्ररित करनेवाला और ब्लेड इनलेट की सतह खत्म में सुधार करें; ब्लेड इनलेट किनारे को प्ररित करनेवाला इनलेट तक बढ़ाएं ताकि तरल प्रवाह को पहले से काम मिल जाए और दबाव बढ़ जाए।

 

(2) तरल प्रवाह दबाव को बढ़ाने के लिए फ्रंट इंड्यूसर में तरल प्रवाह को पहले से काम करने के लिए एक फ्रंट इंड्यूसर का उपयोग किया जाता है।

 

(3) डबल-सक्शन प्ररित करनेवाला का उपयोग करके, तरल प्रवाह एक ही समय में प्ररित करनेवाला के दोनों किनारों से प्ररित करनेवाला में प्रवेश करता है, इसलिए इनलेट क्रॉस-सेक्शन दोगुना हो जाता है और इनलेट प्रवाह दर आधी हो सकती है।

 

(4) डिज़ाइन की कार्यशील स्थिति ब्लेड इनलेट कोण को बढ़ाने, ब्लेड इनलेट पर झुकने को कम करने, ब्लेड की रुकावट को कम करने और इनलेट क्षेत्र को बढ़ाने के लिए हमले के थोड़ा बड़े सकारात्मक कोण को अपनाती है; प्रवाह हानि को कम करने के लिए बड़े प्रवाह के तहत काम करने की स्थिति में सुधार करें। हालाँकि, हमले का सकारात्मक कोण बहुत बड़ा नहीं होना चाहिए, अन्यथा यह दक्षता को प्रभावित करेगा।

 

(5) गुहिकायन-प्रतिरोधी सामग्री का उपयोग करें। अभ्यास से पता चलता है कि सामग्री की ताकत, कठोरता और कठोरता जितनी अधिक होगी, रासायनिक स्थिरता उतनी ही बेहतर होगी, और गुहिकायन-प्रतिरोधी प्रदर्शन उतना ही मजबूत होगा।

 

2. तरल इनलेट डिवाइस के प्रभावी गुहिकायन मार्जिन में सुधार के उपाय:

(1) प्रभावी गुहिकायन मार्जिन को बढ़ाने के लिए पंप के सामने तरल भंडारण टैंक में तरल सतह का दबाव बढ़ाएं।

 

(2) सक्शन डिवाइस पंप की स्थापना ऊंचाई कम करें।

 

(3) उर्ध्व सक्शन उपकरण को रिवर्स सिंचाई उपकरण में बदलें।

 

(4) पंप से पहले पाइपलाइन में प्रवाह हानि को कम करें, जैसे आवश्यक सीमा के भीतर पाइपलाइन को जितना संभव हो उतना छोटा करना, पाइपलाइन में प्रवाह दर को कम करना, कोहनी और वाल्व की संख्या को कम करना, और वाल्व के उद्घाटन को बढ़ाना जितना संभव हो उतना.

 

(5) पंप इनलेट पर कार्यशील माध्यम का तापमान कम करें (जब संवहन माध्यम संतृप्ति तापमान के करीब हो)।

 

पंप प्रकार, सामग्री चयन और पंप उपयोग स्थल की स्थितियों के आधार पर व्यापक विश्लेषण के बाद उपरोक्त उपायों को उचित रूप से लागू किया जा सकता है।