遠心ポンプのキャビテーション現象と吸込高さ

1）吸引ポンプは大気圧を利用してポンプに水圧をかけるため、ポンプ入口の圧力は大気圧より低くなります。ただし、ポンプの入口圧力は水温時の飽和蒸気圧より低くすることはできません。さもないと、水が蒸発し、水に溶解していたガスも逃げてしまい、逃げたガスと混ざった小さな蒸気の泡が形成されます。これらの泡が遠心ポンプの羽根車に入ると、圧力が上昇し、蒸発した水蒸気が水に凝縮し、体積が急激に縮小して局所的な真空が形成され、周囲の水が真空に大きな影響を与え、羽根車に絶えず作用して、遠心ポンプの羽根車に疲労が生じ、表面の金属が剥がれ落ちます。同時に、水から逃げる活性ガスと水の凝縮によって放出された熱が金属に化学腐食を引き起こし、ポンプの羽根車にすぐに蜂の巣状の孔食が現れ、徐々に空隙が形成されます。これをキャビテーション現象といいます。

2) ポンプにキャビテーションが発生すると、振動や騒音が発生し、流量、揚程、動力、効率が大幅に低下し、深刻な遮断が発生します。したがって、キャビテーションが発生した場合、遠心ポンプは作動できません。ポンプの揚程が 1% 低下した場合、一般的にキャビテーションが発生したとみなされます。

3）遠心ポンプのキャビテーションに影響を与える主な要因は、ポンプの吸入高さ、吸入管の抵抗、流速、およびポンプの設置場所の大気圧と作動水温です。遠心ポンプの設置場所の大気圧は一般的に変化せず、抵抗、流量、温度の変化は大きくないため、水ポンプがキ​​ャビテーションを引き起こさない主な要因は吸入高さです。ポンプの最大吸入高さを正しく決定することは、遠心ポンプの設置と正常な安全運転にとって非常に重要です。

4）ポンプが作動しているとき、電力網の電圧が低下すると、ポンプ速度が低下し、それに応じてポンプヘッド特性曲線が低下します。ポンプのゼロリフト（初期リフト）が実際のリフトよりも低い場合、水を排出できず、流量はゼロになります。このとき、モーターから遠心ポンプに伝達されるエネルギーはすべて熱エネルギーに変換されるため、ポンプとパイプライン内の水温が急速に上昇し、ポンプ本体が強く加熱されてすぐに損傷します。したがって、ポンプは長時間ゼロ流量で作動することはできません。