سعی بر آن است که مطالب مرجع تخصصی آب و فاضلاب شامل مسایل ، مقالات و اخبار عمران آب و فاضلاب,آب و فاضلاب و به صورت تخصصی فرآیند های تصفیه آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب و صنعت آب و فاضلاب باشد.
دانشنامه آنلاین آب و فاضلاب
رشته های مرتبط:مهندسی عمران آب و فاضلاب،مهندسی تکنولوژی آب و فاضلاب،مهندسی آب و فاضلاب،محیط زیست،مهندسی بهداشت محیط،مهندسی آب،مهندسی شیمی و...
امیرحسین ستوده بیدختی
,.
پديده کاويتاسيون در پمپهای گريز از مرکز
۱۳۹۰/۰۲/۱۵
15:20
|
شرايطي كه موجب كاويتاسيون مي گردد اغلب در جريانهاي با سرعت بالا پديد مي ايد . بطور مثال سطح آبروي سريز كه ٤٠ تا ٥٠ متر پايين تر از سطح تراز آب مخزن مي باشد بطور حاد در معرض خطر كاويتاسيون قرار دارد . پديده كاويتاسيون در جريانات فوق اشفته در پرش هيدروليكي در مكانهايي مثل حوضچه هاي خلاءزايي مشكلات فراواني ايجاد مي كند. صدمه كاويتاسيون به سازه هاي طراهي شده براي سرعتهاي بالا و در سد هاي بلند و سرريزهاي بزرگ يك مشكل دائمي است.
فاكتورهاي موثر در پديده كاويتاسيون :
در طي حداقل ٢٠ سال تجربه و بررسي عملكرد سرريزها ( شامل مدل و آزمايش بر روي پروتوتيپ ) اين طور نتيجه گيري شده كه كاويتاسيون در اثر عملكرد مجموعه اي از عوامل و شرايط است . معمولا يك عامل به تنهايي براي ايجاد مسئله كاويتاسيون كافي نيست ولي تركيبي از عوامل هندسي و هيدروديناميكي و فاكتورهاي وابسته ديگر ممكن است منجر به خسارت كاويتاسيون گردد.
از مهمترين عواملي كه مي توانند در اين زميه ممكن است دخيل باشند مي توان به موارد زير اشاره كرد :
الف ـ عوامل هندسي که خود شامل موارد زير مي باشد :
1- نا همواريهاي سطحي سرريز و خصوصا برآمدگيها و فرورفتگيهاي موضعي 2- شكافهاي دريچه هاي كشويي و پايه هاي دريچه هاي قطاعي 3- ستونها (piers). 4- درزهاي ساختماني. 5- جدا كننده جريان و دفلكتورها Flow spitter & deflector)). 6- دهانه مجاري و لوله Ports of ducts & pipe 7- تغيير در شكل عبور جريان (Change of water passage shape) 8- انحنا يا انحراف در مسير جريان در آبراهه (Misalinment of conduit).
ب ـ عوامل هيدروديناميکی :
1ـ دبي مخصوص 2ـ سرعت جريان 3ـ عملكرد دريچه 4ـ توسعه لايه مرزي
ج ـ عوامل متفرقه :
1- انتقال حرارت در طي فروريختن. 2ـ درجه حرارت آب. 3ـ تعداد واندازه حبابهاي درون آب. 4- پراكندگي هوا (Diffusion of air)
عملكرد پمپهاي سانتريفوژ در حالت بحراني مي تواند موجب اختلال سيستمهاي مربوطه شود. از جمله اين سيستمها نيروگاههاي حرارتي و صنايع پتروشيمي است. در بعضي مواقع تعيين علت دقيق عملكرد ناپايدار پمپ ممكن نيست. جريان توربولان و يا شرايط غير عادي جريان مي تواند موجب لرزشهاي شديد و خارج شدن پمپ از مدار شود. يكي از دلايل اوليه لرزشهاي پمپ سانتريفوژ كاويتاسيون است. در اين حالت در اثر كاهش فشار مايع و تبخير صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده هاي حباب توليد و به خروجي پروانه جهت تخليه ارسال مي شوند. در اثر افزايش فشار، حبابهاي توليد شده فشرده مي شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صداي ضربه به بادكنك) و ايجاد لرزش مي شود.
توليد حباب در پروانه وقتي رخ مي دهد كه NPSH موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. اين امر مي تواند به علت وجود مانع در مسير مكش، وجود زانوئي در فاصله نزديك ورودي پمپ و يا شرايط غير عادي بهره برداري مي باشد. عواملي مانند افزايش دما و يا كاهش فشار در سمت مكش نيز مي تواند شرايط فوق را ايجاد كند. البته انتخاب پمپ براي سيستمهايي كه در دبي هاي متفاوت و سرعت متغير كار مي كنند بايستي با دقت صورت گيرد تا از پديده كاويتاسيون جلوگيري گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است يك عامل رايج اين لرزشها پديده كاويتاسيون است و مي تواند مخرب نيز باشد.
چنانچه آب به بخار تبديل شود حجم آن مي تواند تا 50000 برابر افزايش يابد كه موجب تخليه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاويتاسيون شامل خوردگي پره ها در منطقه ضربه حباب و آسيب ديدگي ياتاقانها باشد.
بعضي نتايج نشان مي دهد، ارتعاشات مربوط به كاويتاسيون در فركانسهاي بالاي 2000 هرتز توليد يك پيك با طيف پهن مي نمايد. گزارش ديگر اثر كاويتاسيون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح مي دهد و ديگري اثر دامنه ارتعاشي پيك را در سرعت محور نشان مي دهد. البته دليل تفاوت در فركانسهاي فوق كه از طرف متخصصين مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحي پمپ، نصب و بهره برداري آن مي باشد. حتي اخيرا لرزش در اثر كاويتاسيون با ظهور Peak با فركانس %60 دور روتور در طيف مشاهده شده است كه اين در اثر تشديد فركانس طبيعي پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه ديگر كاويتاسيون تغييرات و نوسان فشار خروجي پمپ است. يك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجود شود.
کاويتاسيون را مي توان رفتار خلل و حباب هايي دانست که در سيال بوجود مي آيند. از نظر رفتاري کاويتاسيون را مي توان به دو دسته تقسيم بندي نمود: 1- کاويتاسيون غير فعال (گذرا) 2- کاويتاسيون فعال
کاويتاسيون غيرفعال : فرايندي است که يک خلل يا حباب در سيال به سرعت از بين مي رود و يک موج ضربه بوجود مي آورد. اين نوع کاويتاسيون اغلب در پمپ ها، پروانه هاي کشتي، پروانه هاي موتور و در بافت هاي آوندي گياهان رخ مي دهد.
کاويتاسيون غير فعال ابتدا در اواخر قرن نوزدهم توسط Lord Rayleigh وقتي از بين رفتن يک خلل کره اي را در يک سيال مشاهده نمود، بررسي شد. وقتي يک حجم مايع در معرض يک فشار کم کارامدي قرار مي گيرد، مايع مي ترکد و يک حفره تشکيل مي دهد. اين پديده آغاز کاويتاسيون ناميده مي شود و مي تواند در پشت تيغه يک ملخ يا پروانه که به سرعت مي چرخد يا هر سطح ديگري که در زير آب با اندازه و شتاب کافي ارتعاش مي کند، رخ دهد. چنين حباب کاويتاسيون با فشار کم درون مايع، به خاطر فشار بالاتر محيط از بين مي رود. همانطور که حباب از بين مي رود، فشار و دماي بخار درون آن افزايش مي يابد. در نهايت حباب به کسر کوچکي از اندازه اصلي خود تبديل مي شود که در اين نقطه گاز درون حباب به محيط مايع پراکنده شده و يک مقدار انرژي زيادي را به شکل موج ضربه صوتي و نور مرئي رها مي سازد. در نقطه فروپاشي کلي دماي بخار درون حباب مي تواند چندين هزار درجه کلوين و فشار آن چند صد اتمسفر باشد.
کاويتاسيون غيرفعال مي تواند در حضور يک ميدان صوتي نيز رخ دهد. حباب هاي گاز ميکروسکوپي که عموما در يک مايع حضور دارند بدليل بکار گرفتن ميدان صوتي مجبور به نوسان مي شوند. اگر چگالي صوتي به مقدار کافي بالا باشد، حباب ها ابتدا از لحاظ اندازه رشد مي کنند و سپس به سرعت فروپاسيده مي شوند. بنابراين کاويتاسيون غير فعال حتي اگر کاهش فشار مايع براي خلل مشابه مشاهده Rayleigh کافي نباشد، مي تواند رخ دهد. حمام هاي فراصوتي معمولا از کاويتاسيون غيرفعال حباب هاي گاز ميکروسکپي براي فرسايش چرک از مواد استفاده مي کنند. عمل کاويتاسيون بسيار شبيه به جوشش مي باشد. اما تفاوتي که بين اين دو فرايند وجود دارد بصورت زير است. جوشش وقتي رخ مي دهد که انرژي مايع به حدي برسد که بر فشار محيط غلبه کند و به عبارتي افزايش فشار دارد. اما در کاويتاسيون مايع افت فشار را تا حدي ادامه مي دهد تا به فشار اشباع رسيده و شروع به تبخير نمايد.
کاويتاسيون فعال :
فرايندي است که حباب هاي کوچک در يک مايع به نوسان در حضور يک ميدان صوتي، وقتي شدت ميدان صوتي براي فروپاشي کلي حباب ناکافي باشد، واداشته مي شوند. اين شکل از کاويتاسيون فرسايش بسيار کمتري نسبت به کاويتاسيون غيرفعال را سبب مي شود و اغلب براي پاک کردن مواد ظريف مانند قطعات پنجره اي سيليکون استفاده مي شوند. معايب کاويتاسيون در برخورد حباب هاي کوچک شده با دماي بسيار بالا و داراي موج ضربه با سطوحي مانند پروانه کشتي و پمپ ها مي باشد.
کاويتاسيون : صداي زيادي توليد مي کند ، اجزاء را تخريب مي کند ، ارتعاشات توليد مي نمايد و راندمان را کاهش مي دهد.
مزايا :
با وجود آنکه کاويتاسيون در بسياري از محيط ها مطلوب نمي باشد، اما هميشه بدين صورت نيست. از کاويتاسيون نيز مي توان سود برد. به عنوان مثال از کاويتاسيون در ابزارهاي پاک کننده فراصوتي استفاده مي شود. اين ابزارها کاويتاسيون را با امواج صوتي توليد کرده و از فروپاشي حباب ها براي تمييز کردن سطوح بهره مي گيرند. اين کاربرد مفيد نياز به مواد شيميايي مضر را در برخي موارد از بين مي برند. همچنين از کاويتاسيون در برخي مايعات براي هموژنيزه کردن استفاده مي کنند. و در نهايت در تصفيه و خالص سازي آب نيز مي توان از کاويتاسيون بهره برد.
کاويتاسيون در پمپ ها و پروانه ها :
بيشترين جايي که کاويتاسيون رخ مي دهد در پمپ ها، روي پروانه هاي کشتي مي باشد. همانطور که يک تيغه پروانه در يک پمپ يا پروانه کشتي يا زيردريايي در سيال حرکت مي کند فشار در اطراف آن تيغه کاهش مي يابد. با افزايش سرعت تيغه اين کاهش فشار به جايي مي رسد که فشار تبخير سيال تامين مي شود. در اين حالت سيال تبخير شده و حباب تشکيل مي شود. حال کاويتاسيون رخ داده است. وقتي اين حباب ها فروپاشي مي شوند، امواج ضربه قوي در سيال بوجود مي آيد که قابل شنيدن است و حتي تيغه ها را از بين مي برد. کاويتاسيون در پمپ ها به دو صورت رخ مي دهد:
کاويتاسيون در مکش :
اين کاويتاسيون بدليل فشار کم در مکش رخ مي دهد که سبب ايجاد حباب در ورودي پروانه پمپ گشته و تا خروجي پمپ ادامه مي يابد. در خروجي بدليل فشار زياد سيال خروجي اين حباب ها از بين مي روند. در پمپ هايي که تحت اين نوع کاويتاسيون عمل مي کنند، مقدار زيادي از سطح پروانه ها از بين رفته و در نتيجه پمپ بطور ناگهاني از کار مي افتد.
کاويتاسيون در خروجي :
در اين نوع کاويتاسيون فشار خروجي پمپ بسيار بالا است و اين بدليل کار کردن پمپ در کمتر از 10 درصد راندمان آن مي باشد. فشار خروجي بالا سبب برقراري يک چرخه از سيال درون پمپ مي شود تا اينکه آن سيال را به جريان وادار سازد. همانطور که سيال در اطراف پروانه جريان مي يابد در اثر سرعت سيال خلا ايجاد شده و حباب تشکيل مي شود. در نتيجه کاويتاسيون موجب بروز اثرات مخرب در پمپ مي گردد. اين اثرات عبارتند از: از بين رفتن تيغه ها، از کار افتادگي کامل ياتاقان ها و آب بندهاي پمپ تحت فشارهاي بالا، در شرايط بحراني تر مي تواند محور پروانه را بشکند.
نتيجه گيري :
1- در راه اندازي پمپ هاي گريز از مرکز حتما بايد به اين نکته توجه داشت که لوله و پمپ از آب پر باشند، زيرا که اين پمپ ها بدليل ايجاد مکش نمي توانند هواي باقي مانده در لوله را پمپ نمايند. بهمين دليل هميشه در راه اندازي شير خروجي بسته است و شير ورودي باز مي ماند. از طرف ديگر آمپر راه اندازي پمپ کاهش مي يابد و در نتيجه به موتور آسيبي نمي رسد. 2- در پمپ هاي گريز از مرکز اگر پمپ کردن دبي بيشتر از سيال مورد نظر باشد، از پمپ هاي نوع جريان شعاعي بهره ميگيريم. 3- در پمپ هاي گريز از مرکز اگر فشار سيال داراي اهميت باشد، از پمپ هاي محوري کمک مي گيريم. 4- تيغه هاي منحني شکل در درون پروانه پمپ راندمان بالاتري از تيغه هاي کاملا صاف و شعاعي دارند. 5- نابالانسي در پمپ هاي گريز از مرکز به هر دليلي که رخ دهد مي تواند باعث آسيب رساندن به پمپ و مخصوصا روتور و قطعات سوار شده بر روي آن گردد. 6- از کاويتاسيون مي توان در جهت بهره گرفتن از آن استفاده نمود و نياز به مواد شيميايي مضر را در برخي موارد حذف نمود.
در پمپ ها از بروز کاويتاسيون بايد جلوگيري نمود که اين کار را مي توان با روش هاي مذکور انجام داد:
فاكتورهاي موثر در پديده كاويتاسيون :
در طي حداقل ٢٠ سال تجربه و بررسي عملكرد سرريزها ( شامل مدل و آزمايش بر روي پروتوتيپ ) اين طور نتيجه گيري شده كه كاويتاسيون در اثر عملكرد مجموعه اي از عوامل و شرايط است . معمولا يك عامل به تنهايي براي ايجاد مسئله كاويتاسيون كافي نيست ولي تركيبي از عوامل هندسي و هيدروديناميكي و فاكتورهاي وابسته ديگر ممكن است منجر به خسارت كاويتاسيون گردد.
از مهمترين عواملي كه مي توانند در اين زميه ممكن است دخيل باشند مي توان به موارد زير اشاره كرد :
الف ـ عوامل هندسي که خود شامل موارد زير مي باشد :
1- نا همواريهاي سطحي سرريز و خصوصا برآمدگيها و فرورفتگيهاي موضعي 2- شكافهاي دريچه هاي كشويي و پايه هاي دريچه هاي قطاعي 3- ستونها (piers). 4- درزهاي ساختماني. 5- جدا كننده جريان و دفلكتورها Flow spitter & deflector)). 6- دهانه مجاري و لوله Ports of ducts & pipe 7- تغيير در شكل عبور جريان (Change of water passage shape) 8- انحنا يا انحراف در مسير جريان در آبراهه (Misalinment of conduit).
ب ـ عوامل هيدروديناميکی :
1ـ دبي مخصوص 2ـ سرعت جريان 3ـ عملكرد دريچه 4ـ توسعه لايه مرزي
ج ـ عوامل متفرقه :
1- انتقال حرارت در طي فروريختن. 2ـ درجه حرارت آب. 3ـ تعداد واندازه حبابهاي درون آب. 4- پراكندگي هوا (Diffusion of air)
عملكرد پمپهاي سانتريفوژ در حالت بحراني مي تواند موجب اختلال سيستمهاي مربوطه شود. از جمله اين سيستمها نيروگاههاي حرارتي و صنايع پتروشيمي است. در بعضي مواقع تعيين علت دقيق عملكرد ناپايدار پمپ ممكن نيست. جريان توربولان و يا شرايط غير عادي جريان مي تواند موجب لرزشهاي شديد و خارج شدن پمپ از مدار شود. يكي از دلايل اوليه لرزشهاي پمپ سانتريفوژ كاويتاسيون است. در اين حالت در اثر كاهش فشار مايع و تبخير صورت گرفته در سمت مكش پروانه توده هاي حباب توليد و به خروجي پروانه جهت تخليه ارسال مي شوند. در اثر افزايش فشار، حبابهاي توليد شده فشرده مي شوند فشرده شدن حبابها همراه با صدا (مشابه صداي ضربه به بادكنك) و ايجاد لرزش مي شود.
توليد حباب در پروانه وقتي رخ مي دهد كه NPSH موجود مكش پمپ كمتر از NPSH لازم پمپ شود. اين امر مي تواند به علت وجود مانع در مسير مكش، وجود زانوئي در فاصله نزديك ورودي پمپ و يا شرايط غير عادي بهره برداري مي باشد. عواملي مانند افزايش دما و يا كاهش فشار در سمت مكش نيز مي تواند شرايط فوق را ايجاد كند. البته انتخاب پمپ براي سيستمهايي كه در دبي هاي متفاوت و سرعت متغير كار مي كنند بايستي با دقت صورت گيرد تا از پديده كاويتاسيون جلوگيري گردد. با توجه به ملاحظه مراجع مختلف لرزش پمپ ها معلوم شده است يك عامل رايج اين لرزشها پديده كاويتاسيون است و مي تواند مخرب نيز باشد.
چنانچه آب به بخار تبديل شود حجم آن مي تواند تا 50000 برابر افزايش يابد كه موجب تخليه پروانه از آب گردد خسارات پمپ در اثر كاويتاسيون شامل خوردگي پره ها در منطقه ضربه حباب و آسيب ديدگي ياتاقانها باشد.
بعضي نتايج نشان مي دهد، ارتعاشات مربوط به كاويتاسيون در فركانسهاي بالاي 2000 هرتز توليد يك پيك با طيف پهن مي نمايد. گزارش ديگر اثر كاويتاسيون بر فركانس پاساژ پره (تعداد پره ضربدر فركانس دوران محور) را شرح مي دهد و ديگري اثر دامنه ارتعاشي پيك را در سرعت محور نشان مي دهد. البته دليل تفاوت در فركانسهاي فوق كه از طرف متخصصين مختلف پمپ ارائه شده تفاوت در طراحي پمپ، نصب و بهره برداري آن مي باشد. حتي اخيرا لرزش در اثر كاويتاسيون با ظهور Peak با فركانس %60 دور روتور در طيف مشاهده شده است كه اين در اثر تشديد فركانس طبيعي پوسته پمپ در اثر برخورد حبابها با آن بوده است. مشخصه ديگر كاويتاسيون تغييرات و نوسان فشار خروجي پمپ است. يك روش سريع جلوگيري ازكاويتاسيون بستن آرام شيرخروجي وكاهش دبي پمپ است تاNPSH لازم كمتر از موجود شود.
کاويتاسيون را مي توان رفتار خلل و حباب هايي دانست که در سيال بوجود مي آيند. از نظر رفتاري کاويتاسيون را مي توان به دو دسته تقسيم بندي نمود: 1- کاويتاسيون غير فعال (گذرا) 2- کاويتاسيون فعال
کاويتاسيون غيرفعال : فرايندي است که يک خلل يا حباب در سيال به سرعت از بين مي رود و يک موج ضربه بوجود مي آورد. اين نوع کاويتاسيون اغلب در پمپ ها، پروانه هاي کشتي، پروانه هاي موتور و در بافت هاي آوندي گياهان رخ مي دهد.
کاويتاسيون غير فعال ابتدا در اواخر قرن نوزدهم توسط Lord Rayleigh وقتي از بين رفتن يک خلل کره اي را در يک سيال مشاهده نمود، بررسي شد. وقتي يک حجم مايع در معرض يک فشار کم کارامدي قرار مي گيرد، مايع مي ترکد و يک حفره تشکيل مي دهد. اين پديده آغاز کاويتاسيون ناميده مي شود و مي تواند در پشت تيغه يک ملخ يا پروانه که به سرعت مي چرخد يا هر سطح ديگري که در زير آب با اندازه و شتاب کافي ارتعاش مي کند، رخ دهد. چنين حباب کاويتاسيون با فشار کم درون مايع، به خاطر فشار بالاتر محيط از بين مي رود. همانطور که حباب از بين مي رود، فشار و دماي بخار درون آن افزايش مي يابد. در نهايت حباب به کسر کوچکي از اندازه اصلي خود تبديل مي شود که در اين نقطه گاز درون حباب به محيط مايع پراکنده شده و يک مقدار انرژي زيادي را به شکل موج ضربه صوتي و نور مرئي رها مي سازد. در نقطه فروپاشي کلي دماي بخار درون حباب مي تواند چندين هزار درجه کلوين و فشار آن چند صد اتمسفر باشد.
کاويتاسيون غيرفعال مي تواند در حضور يک ميدان صوتي نيز رخ دهد. حباب هاي گاز ميکروسکوپي که عموما در يک مايع حضور دارند بدليل بکار گرفتن ميدان صوتي مجبور به نوسان مي شوند. اگر چگالي صوتي به مقدار کافي بالا باشد، حباب ها ابتدا از لحاظ اندازه رشد مي کنند و سپس به سرعت فروپاسيده مي شوند. بنابراين کاويتاسيون غير فعال حتي اگر کاهش فشار مايع براي خلل مشابه مشاهده Rayleigh کافي نباشد، مي تواند رخ دهد. حمام هاي فراصوتي معمولا از کاويتاسيون غيرفعال حباب هاي گاز ميکروسکپي براي فرسايش چرک از مواد استفاده مي کنند. عمل کاويتاسيون بسيار شبيه به جوشش مي باشد. اما تفاوتي که بين اين دو فرايند وجود دارد بصورت زير است. جوشش وقتي رخ مي دهد که انرژي مايع به حدي برسد که بر فشار محيط غلبه کند و به عبارتي افزايش فشار دارد. اما در کاويتاسيون مايع افت فشار را تا حدي ادامه مي دهد تا به فشار اشباع رسيده و شروع به تبخير نمايد.
کاويتاسيون فعال :
فرايندي است که حباب هاي کوچک در يک مايع به نوسان در حضور يک ميدان صوتي، وقتي شدت ميدان صوتي براي فروپاشي کلي حباب ناکافي باشد، واداشته مي شوند. اين شکل از کاويتاسيون فرسايش بسيار کمتري نسبت به کاويتاسيون غيرفعال را سبب مي شود و اغلب براي پاک کردن مواد ظريف مانند قطعات پنجره اي سيليکون استفاده مي شوند. معايب کاويتاسيون در برخورد حباب هاي کوچک شده با دماي بسيار بالا و داراي موج ضربه با سطوحي مانند پروانه کشتي و پمپ ها مي باشد.
کاويتاسيون : صداي زيادي توليد مي کند ، اجزاء را تخريب مي کند ، ارتعاشات توليد مي نمايد و راندمان را کاهش مي دهد.
مزايا :
با وجود آنکه کاويتاسيون در بسياري از محيط ها مطلوب نمي باشد، اما هميشه بدين صورت نيست. از کاويتاسيون نيز مي توان سود برد. به عنوان مثال از کاويتاسيون در ابزارهاي پاک کننده فراصوتي استفاده مي شود. اين ابزارها کاويتاسيون را با امواج صوتي توليد کرده و از فروپاشي حباب ها براي تمييز کردن سطوح بهره مي گيرند. اين کاربرد مفيد نياز به مواد شيميايي مضر را در برخي موارد از بين مي برند. همچنين از کاويتاسيون در برخي مايعات براي هموژنيزه کردن استفاده مي کنند. و در نهايت در تصفيه و خالص سازي آب نيز مي توان از کاويتاسيون بهره برد.
کاويتاسيون در پمپ ها و پروانه ها :
بيشترين جايي که کاويتاسيون رخ مي دهد در پمپ ها، روي پروانه هاي کشتي مي باشد. همانطور که يک تيغه پروانه در يک پمپ يا پروانه کشتي يا زيردريايي در سيال حرکت مي کند فشار در اطراف آن تيغه کاهش مي يابد. با افزايش سرعت تيغه اين کاهش فشار به جايي مي رسد که فشار تبخير سيال تامين مي شود. در اين حالت سيال تبخير شده و حباب تشکيل مي شود. حال کاويتاسيون رخ داده است. وقتي اين حباب ها فروپاشي مي شوند، امواج ضربه قوي در سيال بوجود مي آيد که قابل شنيدن است و حتي تيغه ها را از بين مي برد. کاويتاسيون در پمپ ها به دو صورت رخ مي دهد:
کاويتاسيون در مکش :
اين کاويتاسيون بدليل فشار کم در مکش رخ مي دهد که سبب ايجاد حباب در ورودي پروانه پمپ گشته و تا خروجي پمپ ادامه مي يابد. در خروجي بدليل فشار زياد سيال خروجي اين حباب ها از بين مي روند. در پمپ هايي که تحت اين نوع کاويتاسيون عمل مي کنند، مقدار زيادي از سطح پروانه ها از بين رفته و در نتيجه پمپ بطور ناگهاني از کار مي افتد.
کاويتاسيون در خروجي :
در اين نوع کاويتاسيون فشار خروجي پمپ بسيار بالا است و اين بدليل کار کردن پمپ در کمتر از 10 درصد راندمان آن مي باشد. فشار خروجي بالا سبب برقراري يک چرخه از سيال درون پمپ مي شود تا اينکه آن سيال را به جريان وادار سازد. همانطور که سيال در اطراف پروانه جريان مي يابد در اثر سرعت سيال خلا ايجاد شده و حباب تشکيل مي شود. در نتيجه کاويتاسيون موجب بروز اثرات مخرب در پمپ مي گردد. اين اثرات عبارتند از: از بين رفتن تيغه ها، از کار افتادگي کامل ياتاقان ها و آب بندهاي پمپ تحت فشارهاي بالا، در شرايط بحراني تر مي تواند محور پروانه را بشکند.
نتيجه گيري :
1- در راه اندازي پمپ هاي گريز از مرکز حتما بايد به اين نکته توجه داشت که لوله و پمپ از آب پر باشند، زيرا که اين پمپ ها بدليل ايجاد مکش نمي توانند هواي باقي مانده در لوله را پمپ نمايند. بهمين دليل هميشه در راه اندازي شير خروجي بسته است و شير ورودي باز مي ماند. از طرف ديگر آمپر راه اندازي پمپ کاهش مي يابد و در نتيجه به موتور آسيبي نمي رسد. 2- در پمپ هاي گريز از مرکز اگر پمپ کردن دبي بيشتر از سيال مورد نظر باشد، از پمپ هاي نوع جريان شعاعي بهره ميگيريم. 3- در پمپ هاي گريز از مرکز اگر فشار سيال داراي اهميت باشد، از پمپ هاي محوري کمک مي گيريم. 4- تيغه هاي منحني شکل در درون پروانه پمپ راندمان بالاتري از تيغه هاي کاملا صاف و شعاعي دارند. 5- نابالانسي در پمپ هاي گريز از مرکز به هر دليلي که رخ دهد مي تواند باعث آسيب رساندن به پمپ و مخصوصا روتور و قطعات سوار شده بر روي آن گردد. 6- از کاويتاسيون مي توان در جهت بهره گرفتن از آن استفاده نمود و نياز به مواد شيميايي مضر را در برخي موارد حذف نمود.
در پمپ ها از بروز کاويتاسيون بايد جلوگيري نمود که اين کار را مي توان با روش هاي مذکور انجام داد:
1- دور کردن خم ها و شيرها از محل ورودي پمپ تا ميزان تجربي حداقل 3 برابر قطر لوله 2- جلوگيري از پائين آوردن ميزان کار پمپ تا کمتر از 10 درصد راندمان آن تا از ايجاد فشار بيش از اندازه در محلي بعد از پروانه پمپ جلوگيري شده و احتمال بروز خلاء و در نتيجه کاويتاسيون کم شود. 3- در نظر گرفتن قطر مناسب لوله ورودي تا از افت فشار در قبل از ورودي پمپ و در نتيجه بروز خلاء و کاويتاسيون اجتناب نمود.
آب معدنی مفید یا مضر ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب معدنی واقعا بهداشتی تر است ؟ - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
آب، امنیت غذایی، بحران ها و راهبردها - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
بهداشت آب - شنبه بیست و پنجم تیر 1390
حذف نيترات از آبهاي آلوده با كمك نانوذرات آهن - جمعه بیست و چهارم تیر 1390
طراحی کانال (آبراهه) ها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک کانال (آبراهه) های روباز - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
صافى‌ها و سيستم‌هاى تصفيه آب در کشاورزی - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک قطره‌چکان‌ها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
هيدروليک لاترال‌ها - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
سيستم پمپاژ - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
اجزاء و خصوصیات سيستم‌های آبيارى - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
طراحى سيستم آبيارى - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
آئروموناس در آب - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
طراحى سيستم آبيارى در کرتهاى مسطح - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
کاربرد هالوژن و ترکيبات آن - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
جدا کردن باکتري‌ها از آب با استفاده از نانوغشاي جديد - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
يافتن عوامل موثر در حذف فلزات سنگين از آب - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
راهبردهاي جديد تصفيه آب با استفاده از فناوري نانو - پنجشنبه بیست و سوم تیر 1390
مالكيت منابع آبي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
سازمان هاي حافظ آبهاي آشاميدني و جلوگيري از آلودگي آبهاي عمومي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
سدهاي لاستيكي - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
دستگاه های تصفیه فاضلاب در صنایع غذایی - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
مدیریت نگهداری شبکه های آبرسانی و آبیاری - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
ساختار سياست جزايي حقوق آب ايران - چهارشنبه بیست و دوم تیر 1390
فلوئور در تصفیه خانه های آب - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
معرفی انواع سد ها و سفره های آب زیرزمینی - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 4 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 3 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 2 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
شناسائي و كاهش آب بحساب نيامده در شبكه هاي آبرساني شهري 1 - سه شنبه بیست و یکم تیر 1390
روناب - شنبه هجدهم تیر 1390
فاضلاب و زباله شهري - شنبه هجدهم تیر 1390
استفاده مجدد از فاضلاب در كشاورزي و چالش هاي بهداشتي - شنبه هجدهم تیر 1390
بررسی روش اقتصادی انتخاب لوله - شنبه هجدهم تیر 1390
آب زیرزمینی - شنبه هجدهم تیر 1390
اساس کار پمپ - شنبه هجدهم تیر 1390
حفاظت آب Water Conversion - شنبه هجدهم تیر 1390
دلايل فني تخريب سدها - شنبه هجدهم تیر 1390
نگاه «محیط زیستی» از کجا آمده؟ - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
اقتصاد مهندسي - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
خوردگی - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
جذب سطحی اسید استیک روی زغال فعال - پنجشنبه شانزدهم تیر 1390
حملات شيميائي و حفاظت از منابع آب - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
آب شرب سالم - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
بررسي نحوه بهره برداري از دستگاههاي كلرزني به عنوان روشی جهت گندزدائي آب شرب - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
لاگون هوادهي - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
آلودگي آب شهري - چهارشنبه پانزدهم تیر 1390
اسپكتروفتومترها - دوشنبه سیزدهم تیر 1390
تعیین غلظت آهن در آب به روش اسپکتر و فتومتری - دوشنبه سیزدهم تیر 1390
تجهیزات مبارزه با آلودگی آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
تصفیه و ضد عفونی آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
جمع آوري ، تبديل و دفع زباله و فاضلاب در کارخانجات مواد غذایی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
مکانيک خاک - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
مکانيک سيالات - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
زهکشی آبهای سطحی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
سیل و سیلاب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
املاح و مواد معدنی موجود در آب آشامیدنی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
آبهای آلوده و فاضلاب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
ديناميک سيالات - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
انواع تراس ها در هیدرولوژی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
TDS و اهمیت آن در دیگ های آب گرم و دیگ های بخار - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
معرفي شاخص هاي بصري در بهره برداري صحيح از سيستم لجن فعال - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
گندزداها - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
حقايقي درباره آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
دفع صحيح مدفوع وفاضلاب درمناطق روستايي - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
گندزدايي آب در مناطق روستايي - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
طراحي سپتيك تانك - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
خطرات كار با كلر - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
بهداشت آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
سيستم هاي تصفيه آب براي حذف طعم،بو ومواد شيميائي(تصفيه کننده هاي خانگي) - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
مصرف آب در ارتفاعات - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
بند پوشالي زرينه رود نماد دانايي گذشتگان در زمینه استحصال آب - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
پسماند های ناشی از تصفیه آب و روش های دفع آن - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
ایمنی در حفاری و گودبرداری - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
ضدعفونی آب در برنامه های کوهنوردی - یکشنبه بیست و ششم دی 1389
شبکه فاضلاب شهرستان بابل - شنبه بیست و پنجم دی 1389
عمق نصب فاضلاب روها - شنبه بیست و پنجم دی 1389
ارزیابی اثرات فلز آرسنیک بر محیط زیست - شنبه بیست و پنجم دی 1389
ارزيابي اثرات فلز سنگين سرب بر محيط زيست - شنبه بیست و پنجم دی 1389
درباره GIS - شنبه بیست و پنجم دی 1389
ارزيابي اثرات فلز سنگين كادميم بر محيط زيست - شنبه بیست و پنجم دی 1389
آزمون مقاومت فشاری - شنبه بیست و پنجم دی 1389
تعيين سيليس در سيمانهاي با باقيمانده نامحلول بيش از يك درصد - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین سختی - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین کلر - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل ذوب قلیائی - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين اكسيد سديم و پتاسيم - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين اكسيد منيزيم به روش حجمي - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين باقيمانده نامحلول - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين درصد FeO در نمونه های سنگ آهن - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين سيليس‌در سيمان و كلينكر - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين درصد رطوبت مواد - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين سيليـس آزاد - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعيين مقدار آلومينيم در بوکسیت - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین آهک آزاد - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین افت حرارتی - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین اكسيد كلسيم به روش حجمي - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین اکسید آهن در سیمان و کلینکر - شنبه بیست و پنجم دی 1389
دستورالعمل تعیین اکسید کلسیم و اکسید منیزیم به روش وزنی - شنبه بیست و پنجم دی 1389