კავიტაციის დიაგნოსტიკა

1. განმარტება: რა არის კავიტაცია?

კავიტაცია არის დესტრუქციული ფენომენი, რომელიც ხდება ტუმბოებსა და სხვა ჰიდრავლიკურ სისტემებში. ეს არის სითხეში ორთქლის ბუშტების სწრაფი ფორმირება და ძალადობრივი კოლაფსი (იმპლოზია). ეს ხდება მაშინ, როდესაც სითხის სტატიკური წნევა მისი ორთქლის წნევაზე დაბლა ეცემა.

მიუხედავად იმისა, რომ კავიტაცია ხშირად აღწერილია, როგორც „სისინის“ ან „მარმარილოს ჩხაკუნის“ ხმა, ის მნიშვნელოვანი წყაროა... ვიბრაცია და შეიძლება გამოიწვიოს ტუმბოს იმპულსებისა და კორპუსების სერიოზული, ეროზიული დაზიანება. ეს ჰიდრავლიკური პრობლემის ნიშანია და არა მექანიკური, მაგრამ მისი აღმოჩენა ვიბრაციის ანალიზით ადვილად შესაძლებელია.

2. კავიტაციის ორი ტიპი

ა) შეწოვის კავიტაცია

ეს კავიტაციის ყველაზე გავრცელებული ფორმაა. ის მაშინ ხდება, როდესაც ტუმბოს სითხე „აკლია“, რაც იმას ნიშნავს, რომ ხელმისაწვდომი წმინდა დადებითი შეწოვის წნევა (NPSHa) ნაკლებია ტუმბოს მიერ საჭირო წმინდა დადებით შეწოვის წნევაზე (NPSHr).

• მექანიზმი: იმპულერის ყუთში დაბალი წნევა იწვევს სითხის ადუღებას, რაც ორთქლის ბუშტების წარმოქმნას იწვევს. როდესაც ეს ბუშტები იმპულერის ფრთების მაღალი წნევის რეგიონებში გადადის, ისინი ძლიერად იშლება.
• მიზეზები: გაჭედილი შემწოვი ფილტრი, ნაწილობრივ დახურული შემწოვი სარქველი, ძალიან გრძელი ან ძალიან პატარა დიამეტრის შემწოვი მილი, ან ტუმბოს მიერ სითხის ძალიან დიდი სიმაღლიდან აწევის აუცილებლობა.

ბ) განმუხტვის კავიტაცია

ეს ნაკლებად გავრცელებულია და ხდება მაშინ, როდესაც ტუმბოს გამომშვები წნევა უკიდურესად მაღალია, რაც ხელს უშლის სითხის ტუმბოდან გადმოდინებას.

• მექანიზმი: სითხე იმპულერის ფრთებს შორის ხვდება და მაღალი სიჩქარით ბრუნავს, რაც დაბალი წნევის ვაკუუმურ ზონას ქმნის, სადაც ბუშტები წარმოიქმნება. ეს ბუშტები შემდეგ დაბალი წნევის ზონიდან გამოსვლისას ფეთქდება.
• მიზეზები: დაბლოკილი ან დახურული გამშვები სარქველი, ან „მკვდარი თავის“ საწინააღმდეგოდ (მთლიანად დაბლოკილი გამშვები მილი) ტუმბო.

3. კავიტაციის ვიბრაციული ნიშანი

ათასობით პაწაწინა ორთქლის ბუშტის ძალადობრივი აფეთქება არ წარმოქმნის ერთ, მკაფიო სიხშირეს. ამის ნაცვლად, ის ქმნის ძალიან გამორჩეულ ვიბრაციულ ნიშანს:

• მაღალი სიხშირის ფართოზოლოვანი ხმაური: კავიტაციის ძირითადი მაჩვენებელია „ხმაურის დონის“ მნიშვნელოვანი ზრდა. FFT spectrum, განსაკუთრებით მაღალ სიხშირეებზე (როგორც წესი, 2000 ჰც-ზე მეტი). ის შემთხვევითი, ფართოზოლოვანი ენერგიის „კუდის“ სახით ჩნდება და არა ცალკეული პიკების სახით.
• შემთხვევითი და არასტაბილური: ვიბრაცია შემთხვევითი და არაპერიოდულია, რის გამოც ის მკვეთრ პიკებს არ ქმნის. საერთო ამპლიტუდა შეიძლება მნიშვნელოვნად მერყეობდეს.
• პირების გავლის სიხშირის პოტენციური ჰარმონიკები: ზოგიერთ შემთხვევაში, კავიტაციის შემთხვევითი ენერგია შეიძლება აღგზნებდეს პირების გავლის სიხშირეს (BPF = ფრთების რაოდენობა × სირბილის სიჩქარე) და მისი ჰარმონიკები, მაგრამ დომინანტური მახასიათებელი მაინც ფართოზოლოვანი ხმაურის დონე იქნება.

თუ კავიტაცია მძიმეა, მას შეუძლია გამოიწვიოს მეორადი დაზიანება, როგორიცაა იმპულსური ეროზია, რამაც შემდეგ შეიძლება გამოიწვიოს ნამდვილი მექანიკური დაზიანება. დისბალანსი, რომელიც მაღალი 1X პიკის სახით გამოვლინდებოდა.

4. დადასტურება

რადგან ვიბრაციის ნიშანი შემთხვევითი ხმაურის შედეგია, ის ზოგჯერ შეიძლება აგვერიოს ტურბულენტობის ან ნაკადთან დაკავშირებული პრობლემების სხვა წყაროებში. დადასტურება შესაძლებელია შემდეგი გზებით:

• მოსმენა: კავიტაცია ხშირად წარმოქმნის გამორჩეულ ხმას, როგორიცაა ხრეშის ან მარმარილოს ბურთების გორება ტუმბოს შიგნით.
• პროცესის ცვლილებები: შეწოვის კავიტაციის ეჭვის შემთხვევაში, შემწოვი სარქვლის ფრთხილად და ნელა გახსნამ (თუ ის ნაწილობრივ დახურულია) ან შემწოვი ფილტრის გაწმენდამ დაუყოვნებლივ უნდა შეამციროს ან აღმოფხვრას მაღალი სიხშირის ვიბრაციული ხმაური. ეს ძალიან ეფექტური დიაგნოსტიკური ტესტია.

კრიტიკულად მნიშვნელოვანია კავიტაციის სწრაფად მოგვარება, რადგან ამოფრქვევები მიკრო-ჭავლის ჩაქუჩის მსგავსად მოქმედებს, აზიანებს და აზიანებს იმპულსორის ფრთებს და ტუმბოს სპირალს, რაც ნაადრევ უკმარისობის მიზეზი ხდება.

← დაბრუნება მთავარ ინდექსზე