6. Thay đổi sơ đồ mắc bơm.
2.11. Hiện tượng xâm thực trong bơm ly tâm.
Hiện tượng xâm thực khí là sự phá hủy tính dày đặc của dòng chảy chất lỏng do sinh ra trong dòng chảy những khoang chứa đày khí và hơi của chất lỏng.
Hiện tượng xâm thực bắt đầu bằng sự suất hiện trong dòng chảy dày đặc chất lỏng các bọt khí, hơi nhỏ và thể tích các bọt khí này tăng nhanh do giảm áp suất cục bộ và tăng vận tốc của dòng chảy.
Dòng chảy chất lỏng cuốn theo các bọt khí- hơi đến vùng có áp suất cao hơn, và đây các bọt khí – hơi được ngưng tụ ( tiếp hợp) vào thời điểm tiếp
hợp các bọt khí sinh ra xung âm. Quá trình tiếp hợp xảy ra tức thời tạo nên áp suất cục bộ cao và dưới tác dụng của áp suất này các cánh quạt, thành và rãnh của máy bơm bị phá hủy.
Hiện tượng xâm thực khí thường dễ nhận biết bằng các dấu hiệu bên ngoài bởi độ ồn, độ va đập và độ rung của máy.
Hậu quả:
- Hiện tượng xâm thực khí dẫn đến giảm lưu lượng, cột áp, công suất và hiệu suất của máy.
- Máy bơm làm việc lâu ở chế độ xâm thực khí có thể bị phá hủy hoàn toàn.
Nguyên nhân:
- Do áp của một điểm nào đó ở dòng chảy giảm xuống và thấp hơn cả áp suất hơi bão hòa của chất lỏng ở t0 đó nên chất lỏng bốc hơi và sinh ra các bọt khí hơi.
- Do khi lọt vào máy bơm từ môi trường bên ngoài. Cách phòng chống:
+ Khi lắp đặt và sử dụng;
- Tăng áp suất vào máy bơm bằng cách giảm mọi mất mát về áp suất có thể trên đường vào máy bơm ( dùng đường ống vào ngắn, có đường kính lớn ít các thiết bị chặn, chiều cao lắp máy bơm thấp..)
- Đảm bảo đển khí không lọt vào máy bơm từ bên ngoài theo đường ống hút qua các khe nứt.
*) Khi thiết kế và chế tạo:
Tăng đường kính vào của bánh công tác và chiều rông của các rãnh. Các cánh quạt từ phía áp suất cao được uốn cong, ở đường vào bánh công tác thứ I đặt thêm một bánh công tác phụ trợ ( bánh theo trục).
Sử dụng các vật liệu có độ cứng cao, thép không rỉ, đồng thau trong chế tạo. Lượng dự trữ xâm thực khí:
Để không có sâm thực khí P > PII ( thông thường PII = 1,15÷1,25).
Hay : II P B cos B P + 〉 2 2 ξ (2.26) Với :
PB – Áp suất tuyệt đối trến đường vào của bơm .N 2
B
ω vận tốc chất lỏng trên đường vào [m/s]. PII áp suất hơi bão hòa của chất lỏng
Như vậy để đảm bảo cho bơm ly tâm làm việc bình thường, máy bơm cần phải có một lượng dự trữ xâm thực cần thiết Δh.
g / ) P cos . P ( h B n B ξ ξ ∆ = + − 2 2 ( 2.27)
Lượng dự trũ xâm thực khí được gọi là tới hạn khi với giá trị này thì hiện tượng xâm thực khí sảy ra. Để xác định giá trị tới hạn người ta dùng thực nghiệm bằng cách giữ nguyên Q, H, N, η và thay đổi chiều cao chân không của cột hút HB cho đén khi hiện tượng xâm thực xảy ra. Giá trị này được gọi là chiều cao chân không giới hạn của cột hút hbgh với:
25 1 15 1, , cp b h gh b h → =
Rõ ràng nhận thấy khi hb < hbcp hiện tượng xâm thực không xảy ra. Các đại lượng Δh hoặc hbcp được xác định bằng thực nghiệm và được ghi trong lý lịch máy.
Chương III