Fenomenul de Cavitatie

download Fenomenul de Cavitatie

of 17

  • date post

    26-Nov-2015
  • Category

    Documents

  • view

    316
  • download

    6

Embed Size (px)

description

cavitatia

Transcript of Fenomenul de Cavitatie

  • 14.01.201014.01.2010 11

  • 14.01.201014.01.2010 22

    Adesea neglijata de catre proiectanti, Adesea neglijata de catre proiectanti,

    posibilitatea ca o pompa sa functioneze in posibilitatea ca o pompa sa functioneze in regim de cavitatie este reala si poate provoca regim de cavitatie este reala si poate provoca grave neajunsuri (functionarea zgomotoasa, grave neajunsuri (functionarea zgomotoasa, distrugerea rotorului pompei).distrugerea rotorului pompei).

    Pericolul este mai mare la pompele care Pericolul este mai mare la pompele care vehiculeaza apa calda sau fierbinte, dar exista vehiculeaza apa calda sau fierbinte, dar exista si la cele din sistemele de alimentare cu apa si la cele din sistemele de alimentare cu apa rece, astfel ca o verificare este necesara in rece, astfel ca o verificare este necesara in toate cazurile.toate cazurile.

  • 14.01.201014.01.2010 33

    Se cunoaste faptul ca, la presiunea Se cunoaste faptul ca, la presiunea

    atmosferica, apa fierbe la temperatura de atmosferica, apa fierbe la temperatura de +100 +100 C. Cu cat presiunea este mai C. Cu cat presiunea este mai mare, cu atat temperatura de fierbere mare, cu atat temperatura de fierbere este mai ridicata si invers, este mai ridicata si invers, daca daca presiunea scade sub cea atmosferica presiunea scade sub cea atmosferica (10,33 m CA), apa va fierbe la (10,33 m CA), apa va fierbe la temperaturi mai mici de +100 temperaturi mai mici de +100 C.C.

    In diagrama se prezinta relatia dintre In diagrama se prezinta relatia dintre temperatura apei si presiunea de temperatura apei si presiunea de vaporizare.vaporizare.

  • 14.01.201014.01.2010 44

    Tensiunea de vapori (pV)

    0

    10

    20

    30

    40

    50

    60

    0 50 100 150 200

    Tem peratura (grade C)

    p

    V

    (

    m

    C

    A

    )

  • 14.01.201014.01.2010 55

    Cand pompa functioneaza, in zona de aspiratie Cand pompa functioneaza, in zona de aspiratie

    presiunea scade, fiind posibil ca temperatura la presiunea scade, fiind posibil ca temperatura la care se gaseste apa sa fie chiar cea de care se gaseste apa sa fie chiar cea de vaporizare la aceasta presiune. In aceste vaporizare la aceasta presiune. In aceste conditii, in apa apar bule de vapori. Ajungand conditii, in apa apar bule de vapori. Ajungand in zona rotorului pompei, bulele de vapori sunt in zona rotorului pompei, bulele de vapori sunt zdrobite de paletele acestuia, zdrobite de paletele acestuia, producanduproducandu--se se o sumedenie de mici implozii care disloca o sumedenie de mici implozii care disloca putin cate putin din materialul rotorului, putin cate putin din materialul rotorului, pana la distrugerea acestuia.pana la distrugerea acestuia. Fenomenul Fenomenul poarta numele de poarta numele de cavitatiecavitatie. .

  • 14.01.201014.01.2010 66

    Se Se indicaindica de fabricant ! La DAB de fabricant ! La DAB suntsunt ::

  • 14.01.201014.01.2010 77

    De De aceastaaceasta data data trebuietrebuie sasa o o calculamcalculam !!

    In cazul pompelor care lucreaza in sisteme deschiseIn cazul pompelor care lucreaza in sisteme deschise, se calculeaza , se calculeaza denivelarea admisa intre axul pompei si nivelul apei din rezervodenivelarea admisa intre axul pompei si nivelul apei din rezervorul de rul de aspiratie, astfel incat producerea cavitatiei sa fie prevenita.aspiratie, astfel incat producerea cavitatiei sa fie prevenita.

    Se foloseste formula :Se foloseste formula :

    Z1 = pb Z1 = pb NPSH NPSH Hr Hr ---- pV pV CC [ m CA ] (17)[ m CA ] (17)unde : unde :

    Z1Z1 denivelarea admisa [ m CA ] denivelarea admisa [ m CA ] pb pb presiunea barometrica [ m CA ] presiunea barometrica [ m CA ] NPSHNPSH presiunea minima neta ce trebuie asigurata la aspiratie [m CA ]presiunea minima neta ce trebuie asigurata la aspiratie [m CA ]HrHr -- pierderea de presiune totala pe conducta de aspiratie [pierderea de presiune totala pe conducta de aspiratie [ m CA ] m CA ] pVpV tensiunea de vapori (presiunea de vaporizare) la temperatura aptensiunea de vapori (presiunea de vaporizare) la temperatura apei ei

    [ m CA ] [ m CA ] CC coeficientulcoeficientul de de sigurantasiguranta

  • 14.01.201014.01.2010 88

    DeterminareaDeterminarea valorilorvalorilor de de maimai sussus se face se face astfelastfel ::

    pbpb se extrage din diagrama urmatoare, in functie de se extrage din diagrama urmatoare, in functie de altitudinea localitatii;altitudinea localitatii;

    NPSHNPSH se extrage din diagramele aflate la tipurile se extrage din diagramele aflate la tipurile respective de pompe, in catalogul furnizorului , respective de pompe, in catalogul furnizorului , corespunzator debitului pompei;corespunzator debitului pompei;

    HrHr se calculeaza (sau se estimeaza) . Se poate lua in se calculeaza (sau se estimeaza) . Se poate lua in consideratie o pierdere de presiune medie de 50 mm consideratie o pierdere de presiune medie de 50 mm CA / ml ;CA / ml ;

    pvpv se extrage din diagama (sau tabelul) prezentata mai se extrage din diagama (sau tabelul) prezentata mai inainte, in functie de temperatura apei;inainte, in functie de temperatura apei;

    CC = 0,5 m pentru ape reci (= 0,5 m pentru ape reci ( 50 50 C) si 1,0 m pentru C) si 1,0 m pentru ape calde (>50 ape calde (>50 C)C)

  • 14.01.201014.01.2010 99

    i i cece obobineminem ??

    Valoarea Valoarea Z1Z1 obtinuta poate fi obtinuta poate fi pozitiva sau negativa. Daca este pozitiva sau negativa. Daca este pozitiva inseamna ca axul pompei pozitiva inseamna ca axul pompei poate fi situat mai sus decat nivelul poate fi situat mai sus decat nivelul apei de unde aspira, apei de unde aspira, dar nu cu mai dar nu cu mai mult decat valoarea luimult decat valoarea lui Z1Z1..

    Invers, daca Invers, daca Z1Z1 calculat este calculat este negativ, negativ, este obligatoriueste obligatoriu ca nivelul ca nivelul apei din bazin sa fie mai sus decat apei din bazin sa fie mai sus decat axul pompei axul pompei cu cel putincu cel putin valoarea valoarea lui lui Z1 (pompa este inecata)Z1 (pompa este inecata)..

  • 14.01.201014.01.2010 1010

    Consideram o centrala termica cu schema functionala (simplificata) de mai jos.

  • 14.01.201014.01.2010 1111

    Se cunosc urmatoarele date :

    temperatura pe tur, tT = + 110 C temperatura pe retur, tR = +90 C caderea de presiune pe cazan, pcaz = 3 m CA caderea de presiune pe SCP , pscp = 6 mCA presiunile de calcul si reglaj vas expansiune :

    pi = 10 mCA (1,0 bar)pf = 20 mCA (2,0 bar)

    (proiectantul a considerat suficiente aceste presiuni, instalatia avand inaltime mica)

    pompa este tip DAB, model BPH 120/360.80 T, avand D = 32 mc/h si H = 9 m CA

    date fiind traseele scurte, se neglijeaza pierderile de presiune princonducte.

  • 14.01.201014.01.2010 1212

    Ar trebui sa fie cel putin 18,5 m CA (vezi tabel DAB)

  • 14.01.201014.01.2010 1313

    1. Putem ridica nivelul presiunii in sistem cu 5 m CA, sau

    2. Putem schimba pozitia vasului de expansiune, ca mai jos :

  • 14.01.201014.01.2010 1414

    !!!!!!!!

    InstalatieInstalatie de de apaapa recerece (+20(+20C), C), situatasituata intint--oo localitatelocalitate la la nivelulnivelulmariimarii, , pentrupentru un debit de 55 mc/h un debit de 55 mc/h sisi o o inaltimeinaltime de de pomparepompare de de 60 m CA.60 m CA.

    SS--a optat pentru o pompa standardizata tip DAB, model a optat pentru o pompa standardizata tip DAB, model NKPNKP--G40G40--250250--44--15AA, al carei punct de functionare se afla in 15AA, al carei punct de functionare se afla in zona randamentului optim ( dupa catalogul DAB).zona randamentului optim ( dupa catalogul DAB).

    NPSH NPSH = 4,5 m CA (din diagrama pompei)= 4,5 m CA (din diagrama pompei) pbpb = 10,33 m CA (nivelul marii)= 10,33 m CA (nivelul marii) HrHr = 2,04 m CA (din datele proiectantului)= 2,04 m CA (din datele proiectantului) pVpV = 0,22 m CA (vezi diagrama)= 0,22 m CA (vezi diagrama) CC = 0,5 m CA (apa rece sub 50= 0,5 m CA (apa rece sub 50C)C)

    Rezulta :Rezulta : Z1Z1 = 10,33 = 10,33 4,5 4,5 2,04 2,04 0,22 0,22 0,5 = 3,07 m0,5 = 3,07 m

    Pompa va functiona corect, fara pericol de cavitatie, chiar Pompa va functiona corect, fara pericol de cavitatie, chiar daca este amplasata deasupra nivelului apei din bazinul de daca este amplasata deasupra nivelului apei din bazinul de unde aspira, unde aspira, dar nu cu mai mult de cca. 3 mdar nu cu mai mult de cca. 3 m. CA. CA

  • 14.01.201014.01.2010 1515

    """"""""

    AceeasiAceeasi instalatieinstalatie dindin ExemplulExemplul 2, 2, dardar vehiculandvehiculand apaapa cucutemperaturatemperatura de +80 de +80 C (de ex. o instalatie industriala).C (de ex. o instalatie industriala).

    pVpV = 4,67 m CA (= 4,67 m CA (vezivezi diagramadiagrama)) CC = 1,0 m CA (apa calda > 50 = 1,0 m CA (apa calda > 50 C)C) CelelalteCelelalte date date suntsunt aceleasiaceleasi ca la ca la ExemplulExemplul 2.2. Rezulta : Rezulta :

    Z1 Z1 = 10,33 = 10,33 4,5 4,5 2,04 2,04 4,67 4,67 1,0 = 1,0 = ----1,88 m1,88 m De aceasta data, De aceasta data, pompa trebuie sa se gaseasca in mod pompa trebuie sa se gaseasca in mod

    obligatoriu sub nivelul apei din bazin cu cca. 2 m (sau mai obligatoriu sub nivelul apei din bazin cu cca. 2 m (sau mai mult), pentru evitarea cavitatiei (pompa este imersata).mult), pentru evitarea cavitatiei (pompa este imersata).

  • 14.01.201014.01.2010