Cavitatie centrifugaal pompen...
Cavitatie is het verschijnsel waarin de druk in de pomp lager is dan de dampdruk van de vloeistof. Hierdoor ontstaan in de pomp luchtbellen of gasbellen die vervolgens weer imploderen in de pomp. Deze pagina is bedoelt om op een eenvoudige en duidelijk wijze uit te leggen wat cavitatie is, hoe deze wordt veroorzaakt en hoe je dit op lost.
Dampspanning / dampdruk:
Om uit te leggen wat cavitatie is, en hoe deze opgelost dient te worden, is het van belang eerst te weten wat dampspanning is. Dampspanning
(ook wel dampdruk genoemd) is het punt waarop een vloeistof over gaat in gas. De dampspanning wordt aangegeven in druk (mwk, mvk,
mBar... etc). en is zeer afhankelijk van de temperatuur van de vloeistof.
Als voorbeeld nemen we water. Water kookt in Nederland (bij een luchtdruk van 1 atm ~ 1 Bar) bij 100 graden. Op de mount everest, op 8848
meter hoogte, kookt het zelfde water al bij een temperatuur van 70,5 graden. Hieruit kunnen we concluderen dat 1 meter hoogte verschil de
dampspanning van water doet wijzigen in 0,00333 graden.
Oorzaak cavitatie:
Zoals hierboven beschreven is cavitatie het imploderen van luchtbellen of gasbellen in een pomp. De luchtbellen ontstaan vaak in de zuigopening
of bij de intrede van de waaier. Dit omdat op deze locatie in de pomp de voordruk verlaagt wordt. Indien de voordruk op deze plaats lager is dan
de dampspanning van de te verpompen vloeistof dan ontstaan luchtbellen of gasbellen. Verderop in de waaier wordt er weer meer druk
opgebouwd waardoor de druk in de waaier hoger wordt dan de dampspanning. Op deze plaats worden de onstane luchtbellen weer opgenomen
door het te verpompen medium. Doordat de drukverhoging in een pomp zeer snel plaats vindt zullen de luchtbellen ook zeer snel weer in het te
verpompen medium opgelost worden, dit in de vorm van een implosie. Deze implosie zorgt voor het beschadigen van de waair. Cavitatie dient
dus ten alle tijden vermeden te worden, omdat dit een zeer nadelig effect heeft op de levensduur van de pomp.
NPSH, NPSHa en NPSHr:
Om cavitatie in een pomp te vermijden wordt elke pomp getest op haar vermogen om cavitatie vrij te werken. Dit wordt uitgevoerd door de pomp
in een testbank te testen, waarbij de zuig wordt gesmoord bij een bepaalde stabiele capaciteit. Zodra de verschildruk van de pomp met 3%
wijzigt wordt dit punt aangenomen als NPSH waarde van de pomp. De NPSH staat voor "Net Positive Suction Head" en wordt onderverdeeld in:
NPSHr: De NPSH (Required) waarde waarop de pomp gaat caviteren
NPSHa: De NPSH (Available) waarde die de pomp vanuit het systeem aan de zuigzijde krijgt, oftewel zuigconditie van het systeem.
Formule: NPSHa = hps hs - hvps - hfs
Cavitatie voorkomen:
Zoals je hierboven hebt kunnen lezen kunnen we cavitatie dus voorkomen door de voordruk (NPSHa) voor de pomp hoger te houden dan de
dampspanning en/of NPSHr waarde van de pomp. Duidelijk hierin wordt dus aangegeven dat:
NPSHa > NPSHr
Hierin is de marge ook nog belangerijk. Door de regel heen wordt geeist dat de NPSHa minimaal 1 mwk hoger is dan de NPSHr. Deze marge is
genomen omdat een pomp ook aan slijtage onderhevig is en over een aantal jaren ook nog cavitatievrij dient te werken. Deze marge zorgt
daarvoor. Bij NPSH waarde zeer dicht bij het absolute nulpunt (absoluut vacuüm (-10 mwk) mag ook met een verschil van 0,5 mwk gewerkt
worden.
Checkpoints voorkomen cavitatie:
- NPSHa > NPSHr, marge 1 mwk tot minimaal 0,5 mwk.
- Bij cavitatie wordt alleen gesproken over de zuigcondities van het systeem en pomp, perscondities zijnniet belangerijk.
- Cavitatie kan ook voorkomen bij vloeistoffen met een hoog luchtaandeel / gasaandeel, dit vereist een andere beandering.
Inducer ter voorkoming cavitatie:
Bij zeer lage zuigcondities, of bij een hoog luchtaandeel / gasaandeel in de vloeistof kan ook gewerkt worden met een inducer. Een inducer is een
soort transportschroef die de voordruk voor de waaier verhoogt. Hiermee kan je met zeer lage NPSHa waardes toch cavitatie vrij pompen. Voor
meer informatie over onze inducer verwijzen wij u door naar onze inducer pagina.
Tel: 074-3030504
Email: info@wdapompen.nl
Email: info@wdapompen.nl
