1- ما هو التجويف؟
تشير التجويف (التجويف) إلى ظاهرة يكون فيها سطح المعدن تجويفًا تحت ضغط كبير وتردد تجويف عالي وتأثير التآكل الكهروكيميائي لكمية صغيرة من الأكسجين والغازات النشطة الأخرى في الفقاعة على سطح المعدن، بحيث يبدو سطح المكره مثل سطح البحر وتلف قشور السمك.
ثانياً، أضرار تجويف مضخة الطرد المركزي
يعد تجويف مضخة الطرد المركزي أحد الأعطال الشائعة في مضخة الطرد المركزي. بمجرد حدوث تجويف المضخة، لن ينخفض أداء التدفق والرأس فحسب، بل سيظهر أيضًا ضوضاء واهتزازًا مرتفعين بشكل ملحوظ، بل قد يتسبب في انقطاع تدفق السائل في المضخة وعدم قدرتها على العمل بشكل طبيعي. كما سيؤدي التجويف إلى إتلاف أجزاء التدفق في المضخة، وحتى التأثير على نظام الأنابيب.
هناك العديد من الأسباب التي تؤدي إلى التجويف، مثل مشاكل جودة منتج مضخة الطرد المركزي، والاستخدام غير السليم للمشغلين وما إلى ذلك. تخضع المنتجات لإجراءات متعددة لاختبار الجودة قبل مغادرة المصنع، وبالتالي فإن نسبة العوامل البشرية أكبر. في حالة العمل، يشكل تأثير بيئة العمل وعوامل التشغيل لمضخة الطرد المركزي غالبية نسبة التجويف في مضخة الطرد المركزي.
ثالثا، عملية حدوث التجويف وأسبابه؟
1. عملية التجويف.
عندما تعمل مضخة الطرد المركزي، ينخفض ضغط السائل الذي توفره مضخة الطرد المركزي مع انخفاض السائل في المضخة من المدخل إلى مدخل المكره. عندما يصل ضغط السائل بالقرب من مدخل الشفرة إلى أدنى نقطة، تبدأ المكره في القيام بعمل على السائل، ويبدأ ضغط السائل في الارتفاع. عندما يكون الحد الأدنى للضغط بالقرب من مدخل شفرة المكره أقل من ضغط البخار المشبع عند درجة حرارة نقل السائل، يتبخر السائل. في نفس الوقت، تهرب الغازات المذابة في السائل أيضًا، وتشكل فقاعات. عندما تتدفق الفقاعة مع السائل إلى الضغط الأعلى في القناة، يكون ضغط السائل الخارجي أعلى من ضغط التبخر في الفقاعة، ثم تتكاثف الفقاعة مرة أخرى وتنهار لتكوين ثقب، ويندفع السائل المحيط إلى الثقب بسرعة عالية جدًا، مما يتسبب في تصادم السائل مع بعضه البعض، ويزداد الضغط المحلي فجأة. بهذه الطريقة، لا يتم إعاقة التدفق الطبيعي للسائل المنقول بواسطة مضخة الطرد المركزي فحسب. وعندما تنكسر هذه الفقاعات بالقرب من جدار المكره، فإن السائل سوف يؤثر بشكل مستمر على السطح الداخلي لمضخة الطرد المركزي. وسوف يتسبب التأثير طويل الأمد في تلف هيكلي وتقشير الجدار الداخلي لمضخة الطرد المركزي. وإذا تم تخدير الفقاعات ببعض الغازات الكيميائية مثل الأكسجين، فإن هذه الغازات سوف تستخدم الحرارة المنبعثة عندما تتكثف الفقاعات (يمكن أن تصل درجة الحرارة المحلية إلى 200 ~ 300 درجة مئوية)، كما أنها ستشكل ترموكبل، وتنتج التحليل الكهربائي، وتشكل التآكل الكهروكيميائي، وتسريع معدل تدمير تعرية المعدن. مثل هذا التبخر السائل، والتكثيف، والتأثير، وتكوين حمولة تأثير عالية الضغط، ودرجة حرارة عالية، وتردد عالي، مما يؤدي إلى تجريد المواد المعدنية ميكانيكيًا وتلف التآكل الكهروكيميائي للظاهرة الشاملة التي تسمى ظاهرة تجويف مضخة الطرد المركزي. عندما يحدث التجويف، فإن العمل المشترك للتعرية الميكانيكية والتآكل الكيميائي يتسبب في تلف المادة، وسيكون هناك ضوضاء واهتزاز. عندما يتطور التجويف بشكل خطير، فإن وجود عدد كبير من الفقاعات سيؤدي إلى حجب المقطع العرضي لقناة التدفق، مما يقلل من الطاقة التي يحصل عليها السائل من الدافع، مما يؤدي إلى انقطاع السائل في المضخة وعدم قدرتها على العمل بشكل طبيعي.
2. ما الذي يسبب التجويف؟
باختصار: يحدث التجويف عندما يتم تحديد موقع مدخل عجلة المضخة لاحقًا، أو بشكل عام، عندما يكون أدنى ضغط في المضخة أقل من ضغط البخار المشبع للوسط المنقول.
في اللغة التقنية: يحدث التجويف عندما تكون قيمة NPSHr للمضخة أكبر من قيمة NPSHa للوحدة.
تتعلق بالعملية الفعلية بما يلي:
ينخفض ضغط الغاز السائل عند مدخل المضخة فجأة، ليصل إلى الضغط عند درجة حرارة التشبع أو أقل منه، ويتبخر السائل.
مدخل المضخة في الهواء، أو انخفاض تدفق مدخل المضخة.
أدى إجراء التعديل غير السليم إلى انخفاض حاد في تدفق المخرج.
ارتفاع تركيب المضخة غير كاف
لا يفتح باب إعادة التدوير في الوقت المناسب عندما يكون معدل التدفق منخفضًا.
مستوى مزيل الهواء والمكثف والخزان منخفض جدًا.
رابعا، إجراءات علاج التجويف.
الإجراءات الوقائية:
(1) قم بزيادة قطر مدخل المضخة وقطر مدخل المكره بشكل مناسب، وقلل معدل تدفق السائل عند مدخل المضخة، وقلل NPSHr. أو استخدم مباشرة مكره الشفط المزدوج، لأن مكره الشفط المزدوج يعادل مساحة مدخل مكرهي الشفط الفرديين، ويمكن تقليل معدل تدفق المدخل بمقدار الضعف في ظل نفس ظروف التدفق.
(2) قم بتخفيف الجزء الخلفي من رأس الشفرة لتحسين ازدحام المدخل وتقليل NPSHr. أو يتم تركيب عجلة الحث لزيادة طاقة الضغط قبل دخول السائل إلى الدافع.
(3) عند اختيار المضخة، عندما يكون بدل تجويف الجهاز منخفضًا أو يكون الوسط سهل التبخر، يجب على المضخة استخدام سرعة منخفضة قدر الإمكان.
(4) عند تصميم نظام الأنابيب، يجب أن يكون ارتفاع شفط المضخة منخفضًا قدر الإمكان، ويتم استخدام الري العكسي إذا سمحت الظروف بذلك. عند توصيل الأنابيب، يجب تقصير طول أنبوب الشفط بشكل مناسب، وزيادة قطر أنبوب الشفط، وتقليل عدد الصمامات والمرفقين غير الضرورية في طريق الشفط لتقليل خسارة خط الأنابيب لأنبوب الشفط.
(5) تعمل المضخة في حالة قريبة من التجويف، مثل استخدام مواد كثيفة مضادة للتجويف (سبائك النحاس، الفولاذ المقاوم للصدأ، إلخ) لتصنيع دافع المضخة يمكن أن يطيل عمر الدافع. على سبيل المثال، يتمتع الدافع الملحوم بلوحة فولاذية مدلفنة بمقاومة تجويف أقوى من الدافع المصبوب. يمكن أيضًا طلاء الدافع بطبقات غير معدنية باستخدام راتنجات الإيبوكسي والنايلون والبولي أمين وما إلى ذلك.
(6) للحصول على وسط تبخير سهل، قم بعمل جيد للحفاظ على الحرارة وتبريد خط الأنابيب لتجنب ارتفاع درجة حرارة السائل المنقول.
(7) عندما يحدث التجويف في المضخة ولا يمكن تغيير ظروف عملها، يمكن تركيب فوهة عند مدخل المضخة لاستخدام ضغط مخرج المضخة لعمل ردود فعل سائلة عالية الضغط لزيادة ضغط مدخل المضخة وتقليل احتمالية حدوث التجويف.
(8) أثناء تشغيل المضخة، يجب استخدام صمام مخرج المضخة للتحكم في معدل التدفق ضمن نطاق معقول. من المرجح أن يحدث التجويف عندما تعمل المضخة بمعدل تدفق مرتفع. لا يُسمح لصمامات خط الشفط بتنظيم التدفق أثناء التشغيل.
(9) عندما يكون تدفق مضخة المكثفات ومضخة التغذية منخفضًا، تأكد من فتح باب إعادة التدوير في الوقت المناسب.
(10) حافظ على مستوى الماء في جهاز إزالة الهواء والمكثف وخزان المياه مرتفعًا، واضبط مستوى الماء المنخفض لإيقاف حماية المضخة تلقائيًا.