Допустимый кавитационный запас насоса

Всасывающая способность центробежных насосов магистральных нефтепроводов ограничивается кавитацией.

Условием надежной эксплуатации насосных агрегатов является отсутствие кавитации на различных режимах его работы. С этой целью нормальные условия работы насосного оборудования обеспечиваются созданием на входе в насос избытка удельной энергии жидкости над давлением насыщенных ее паров.

Явление кавитации заключается в образовании в жидкости парогазовых пузырьков в тех участках потока, где местное давление понижалось, достигает критического значения.

Процесс кавитации аналогичен кипению жидкости, поэтому в качестве критического давления, при котором возникает кавитация, обычно принимают давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при данной температуре. Падение давления ниже давления, соответствующего температуре парообразования, приводит к различной степени перегрева жидкости в зависимости от ее температуры и физических свойств. Перегрев высвобождает необходимое для парообразования тепло.

Понижение местного давления ниже давления, соответствующего началу кавитации в проточной части центробежного насоса, может происходить в результате добавочных потерь на входном участке насоса, увеличения скорости жидкости вследствие увеличения числа оборотов, отрыва или сжатия потока.

При кавитации нарушается нормальная работа центробежных насосов. Это происходит потому, что часть объема подаваемого насосом, становится заполненной парами жидкости, в результате чего происходит падение напора, уменьшение расхода перекачиваемой жидкости, снижение КПД, увеличение вибраций и шума. Кроме того, при попадании образовавшейся при кавитации двухфазной жидкости в область повышенного давления происходит конденсация и заполнение парогазовых объемов жидкостью с большой скоростью, что приводит к явлению местного гидравлического удара.

Совокупность местных гидравлических ударов в момент завершения конденсации паровых объемов, находящихся на поверхности твердого тела, приводит к эрозионному разрушению металла.

Нормальные условия работы центробежных насосов могут быть обеспечены созданием на входе в насос избытка удельной энергии над давлением насыщенных паров подаваемой жидкости. Так, например, сезонные центробежные насосы магистральных нефтепроводов имеют подпор, который создается вспомогательным подпорным насосом или передается перекачиваемой жидкостью с предыдущей насосной станции.

В свою очередь, условия бескавитационной работы подпорных насосов могут быть обеспечены приближением насосной к резервуар-ному парку, использованием особенностей рельефа местности, их заглублением. Указанные меры предупреждения кавитации обычно используются в процессе проектирования.

На действующем нефтепроводе бескавитационные условия работы насосов могут быть обеспечены применением пред-включенных шнеков на входе в рабочее колесо, увеличением диаметра всасывающего трубопровода или подключением дополнительных параллельных всасывающих линий, ограничением минимального допустимого уровня перекачиваемой жидкости в резервуарах, снижением производительности насосной станции. Однако эти меры связаны с дополнительными затратами.

Например, на головных нефтеперекачивающих станциях магистральных нефтепроводов ухудшение всасывающей способности насосов связано с необходимостью дополнительного увеличения минимально допустимого уровня перекачиваемой жидкости в резервуарах (мертвый остаток). Величина этого увеличения непосредственно связана с кавитационным запасом подпорного насоса и для заданного режима перекачки может быть вычислена.


1. В центробежных насосах с % а НО при работе на нефти
в режимах, близких к оптимальному, начало повышения шума
и вибрации практически совпадает с моментом падения напора
на частной кавитационной характеристики. Это, по видимому,
связано с тем, что вязкость препятствует ускорению жидкости
при схлопывании кавитационного пузырька,  что,  в  конечном
итоге, определяет демпфирующее влияние на виброакустические свойства систем. Поэтому за критическое значение кавита
ционного запаса следует принимать  величину,   определяемую
общепринятым способом без поправочных коэффициентов.

2. Ухудшение шумовых и  вибрационных  характеристик   в
большой степени связано с эксплуатацией насосов в режимах,
отличных от рабочих(оптимальных), что необходимо учитывать
при задании предельной нормы вибрации для виброконтролирующей аппаратуры.

ищи здесь, есть все, ну или почти все