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Wie entsteht Kavitation in einer Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe?

Wenn der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe arbeitet, bei einer bestimmten Temperatur, wenn der Flüssigkeitsdruck bei niedrigem Druck niedriger ist als der Verdampfungsdruck (d. h. der Sättigungsdampfdruck) bei der Temperatur, beginnt die Flüssigkeit zu verdampfen, um Blasen zu erzeugen, und wenn die Flüssigkeit eintritt Hochdruckbereich bilden sich die Blasen. Bei Bruch füllt die umgebende Flüssigkeit schnell den ursprünglichen Blasenhohlraum, was zu einem hydraulischen Schock führt. Dieses Phänomen der Blasenbildung, -entwicklung und -kollaps wird als Kavitation bezeichnet.

Während des Arbeitsprozesses der Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe stimmt der Absolutdruck des Ansaugbereichs mit dem Absolutdruck des gepumpten Systems überein. Das heißt, je höher die Vakuumhaut des gepumpten Systems ist, desto höher ist das Vakuum im Saugbereich.

Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen benötigen Flüssigkeit als Arbeitsmedium. Jede Flüssigkeit hat bei einer bestimmten Temperatur einen entsprechenden Sättigungsdampfdruck. Wenn der absolute Druck des Saugzonenbereichs näher am Sättigungsdampfdruck der Flüssigkeit liegt, befindet sich die Flüssigkeit näher am siedenden Voltaik-Zustand. Zu diesem Zeitpunkt wird eine große Anzahl von Blasen auf der Oberfläche des Arbeitsfluids im Saugbereich erzeugt. Da der durch die Flüssigkeit in der Arbeitskammer erzeugte Arbeitsflüssigkeitsdampf einen Teil des Raums der Arbeitskammer einnimmt, wird die externe Saugkapazität der Pumpe verringert. Wenn der Druck im Ansaugbereich den Sättigungsdampfdruck des Arbeitsmediums erreicht, kann davon ausgegangen werden, dass die Arbeitskammer vollständig mit dem Arbeitsmediumdampf gefüllt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die externe Saugkapazität der Pumpe nahe 0, und das Kavitationsphänomen der Pumpe ist zu diesem Zeitpunkt ebenfalls schwerwiegend. .

Wenn das Arbeitsmedium Wasser ist, nimmt die Pumpleistung der Pumpe um so mehr ab, je höher die Wassertemperatur ist.

Der Kavitationsschaden der Flüssigkeitsringpumpe ist derselbe wie der der Kreiselpumpe. Es ist an der Stelle, an der die Blasen erzeugt und zerrissen werden. Die Metalloberfläche weist Kavitation auf und es kommt zu schweren Wabenschäden. Wenn das Laufrad der Vakuumpumpe im Kavitationsteil eine große Restspannung aufweist, führt dies auch zu Spannungsabbau und Rissen.

Durch das plötzliche Platzen von Blasen im Hochdruckbereich während der Pumpenkavitation und den damit einhergehenden starken Wasserschlägen werden Geräusche und Vibrationen an der Oberfläche erzeugt. Ein knisterndes Geräusch wie bei knallenden Bohnen ist zu hören. Die gemessenen Ergebnisse zeigen, dass der durch Kavitation verursachte Vibrationsfrequenzbereich 600 bis 25000 Hz beträgt und der Druck 49 MPa beträgt.

Wenn die oben erwähnten Blasen auf der Metalloberfläche platzen, wird die Metalloberfläche einem kontinuierlichen und starken Wasserschlag ausgesetzt, es treten Lochfraß auf und die Metallkörner werden gelöst und in eine Wabenform abgeschält oder sogar perforiert. Neben mechanischen Effekten gehen Kavitationsschäden mit verschiedenen komplexen Effekten wie Elektrolyse und chemischer Korrosion einher. Die tatsächliche Schadenssituation zeigt, dass der Teil, an dem der Kavitationsschaden der Pumpenströmungsteile zerstört wird, der Ort ist, an dem die Blasen verschwinden.

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