1.キャビテーション現象
ポンプの動作原理から分かるように、ポンプの吸液過程はポンプ内に真空度(吸液池面に対する圧力)が発生してこそ行うことができ、真空度には一定の限度があり、真空度が上昇し、絶対圧力が低下し、真空度が一定の程度に上昇すると、絶対圧力が1-程度に低下し、ポンプ運転中に「キャビテーション」現象が現れる。
ポンプが運転されると、インペラ人口における圧力が動作温度で搬送される液体の飽和蒸気圧以下になると、液体は気化して多くの気泡を形成する。また、液体に溶けていたガスも放出されます。これらの気泡はその後、液体流によって人羽根車内の高圧領域に運ばれ、高圧によって気泡は圧縮されて液体に再凝縮される。凝縮の過程で、体積は急激に縮小し、まるで正孔を形成しているようで、この時周囲の液体はまた非常に高い速度で正孔に突き進んで、液体は互いに衝撃し合って、液体の質点が互いに衝撃するため、とても高い瞬間の局所的な衝撃圧力を生んで、連続的に羽根の表面に打撃を与えて、羽根の金属表面は衝撃疲労によって麻点、ハニカムスポンジ状にエッチングされます。上記のような液体の気化、凝結、衝撃は、高速、高圧、高周波衝撃荷重を形成し、金属材料の機械的な切り裂き現象をもたらし、キャビテーション現象と呼ばれる。
2.キャビテーションの危害
(1)キャビテーションによってインペラライニングが破壊される通常の遠心ポンプがキャビテーションによって破壊される部位は、まずブレード人口の近くにあり、次いでインペラ出口に延びる。最初は金属表面に麻点が現れ、続いて表面にスポンジ状、ハニカム状、魚鱗状の裂万痕が現れ、深刻な場合は羽根や羽根車前後のカバー板が穿孔し、さらには羽根車が破裂する。
(2)キャビテーションによりポンプの性能が低下したポンプはキャビテーションの初期段階でポンプの正常運転に明らかな影響を与えず、キャビテーションがある程度発展すると、気泡が大量に発生し、流路を塞ぎ、ポンプ内の液体流動の連続性が破壊されるため、ポンプ性能曲線は突然低下する形式を呈している。
(3)一汽腐食によりポンプに騒音と振動が発生し、気泡の絶え間ない発生と潰滅により、液体の質点が互いに衝撃し、各種周波数の騒音が発生する。キャビテーションがひどい場合はポンプ内で「パチパチ」という爆発音が聞こえ、同時にポンプの振動を引き起こす。ポンプが大きいほど、キャビテーションが発生したときの騒音や振動が大きくなります。
3.キャビテーションの予防
キャビテーションは遠心ポンプ運転中の極めて異常な現象であり、ポンプが運転中にキャビテーションを発生させないために、一般的に以下の方法を採用する:
(1)操作圧力Pを大きくする.ポンプ入口の圧力Pを大きくするには、吸入管直径を大きくする、吸入管セグメントの長さを短くする、エルボと付属品を減らす:ポンプの取り付け高さAZOSを下げ、必要な時に地下ポンプ室を設置することができる:吸人容器内の圧力Poを増大する、ポンプの操作流量を下げる、ポンプのインレット調整弁を大きくします。([0 h]を小さくしたり(H)を大きくしたりする同じ回転数と流量の下で、二重吸葉車を採用したり、人口に誘導輪を設けたポンプを採用したりする。
(3)耐キャビテーション材料を採用する--一般的に、使用条件が制限されている場合は不可完全にキャビテーションの発生を避ける場合は、ホイールの使用寿命を延長するために、強度、硬度、靭性、化学的安定性の高い材料を用いてホイールを製造しなければならない。一般的には2 Cr 13、高ニッケルクロム合金などが用いられる。