9. Классификация насосов

Применительно к использованию в теплоэнергетике все центробежные насосы могут быть разделены на следующие группы:

– насосы для чистой воды, одноступенчатые и многоступенчатые;

– конденсатные:

– питательные;

– насосы для подачи смесей жидкостей и твердых частиц.

Насосы для чистой воды применяются для хозяйст­венного, технического и противопожарного водоснабжения электрических станций и промышленных предприятий. Они бывают одноколёсными и многоколёсными.

Конденсатные насосы применяются для удаления конденсата, а также как горячие дренажные насосы бойлерных установок. Они предназначены для перекачивания конденсата и дренажа при температуре до 393 К.

Питательные насосы применяются для подачи пита­тельной воды в паровые котлы. В большинстве случаев это центробежные многоступенчатые насосы высокого дав­ления, приспособленные к подаче воды с высокой температурой.

Насосы для подачи смесей жидкостей и твердых ча­стиц имеют специфические условия работы, связанные с абразивным износом проточной части. В теплоэнергетике такие насосы употребляются для перекачки золосмесей и шлакосмесей в системах гидрозолоудаления, а также при производстве работ по очистке гидротехнических сооружений станции (каналов, колодцев).

10. Природа явления кавитации

Давление жидкости, проходящей через насос, непрерывно изменяется в направлении движения и неодинаково в отдельных точках сечений проточной полости.

В обычных конструкциях центробежных насосов наименьшее давление наблюдается близ входа в цилиндрическое сечение первого рабочего колеса. Если здесь давление оказывается равным или меньшим давления насыщенного пара, соответствующего температуре всасываемой жидкости, то возникает явление называемое кавитацией.

Кави­тация – сложное физическое явление. Из физики известно, что с понижением давления жидкость может закипать и при более низкой температуре. Например, при сниже­нии давления до 2 кПа вода может кипеть при температуре ниже 20^о С.

В потоке жидкости, протекающей через рабочее колесо, имеются области с низким давлением, в частности на тыльных сторонах лопастей у их входных кромок. При падении давления ниже давления парообразования p_t в этих областях начинается кипение жидкости и образование мелких парогазовых пузырьков. Пузырьки уносятся потоком жидкости по каналу в область повы­шенного давления, где пар конденсируется и пузырьки захлопы­ваются. Жидкость, окружающая пузырек, устремляется с большой скоростью к его центру, что приводит к возникновении гидравлического удара.

В начале процесса кавитации появляются мелкие парогазовые пузырьки, которые исчезают вблизи места их образования. При развитии кавитации в связи с дальнейшим понижением давления количество и размеры пузырьков растут. Появляется облако пузырьков, исчезающих на некотором расстоянии от места обра­зования. Установившаяся кавитация характеризуется соедине­нием пузырьков в межлопастном канале в одну полость – ка­верну, которая уменьшает активное сечение потока в канале ра­бочего колеса, снижая напор насоса и увеличивая гидравлические потери. От каверны постоянно отделяются пузырьки, которые захлопываются на некотором расстоянии от нее. Дальнейшее уменьшение давления приводит к увеличению объема каверны и резкому падению напора и подачи. .

При кавитации парогазовые пузырьки захлопываются вблизи или на поверхности каналов и вызывают механическое воздействие кавитирующего потока жидкости на поверхности лопастей и дисков рабочего колеса. Это воздействие, проявляющееся в виде микроударов, повторяющихся с очень высокой частотой, приводит к усталостным разрушениям. Кавитация сопровождается также вибрациями насосов и шу­мами.