Кавитация в лопастных насосах.

При засасывании насосами жидкости из резервуара давление в подводящем трубопроводе по мере продвижения жидкости в погружные насосы падает и при входе на колесо может стать меньше давления упругости насыщенных паров жидкости. Происходит холодное вскипание жидкости. Образовавшиеся при входе паровые пузырьки в области повышенного давления на выходе рабочего колеса мгновенно конденсируются, что сопровождается характерными потрескиваниями, шумами. Это явление носит название кавитации насоса. При сильном развитии кавитации может произойти полный срыв работы насоса.

Кавитацию сопровождает ряд нежелательных в эксплуатации насосов явлений: эрозия материала стенок. Образовавшиеся пузырьки пара, попадая в область повышенных давлений, мгновенно конденсируются, при смыкании частицы жидкости, окружающие пузырек, движутся ускоренно к центру пузырька, и при полном исчезновении пузырька эти частицы сталкиваются, создавая мгновенное местное повышение давления, которое может достигать больших значений. Такие давления на рабочих поверхностях каналов колеса приводят к сильным ударам, выщерблению, разъеданию материала стенок; повышение вибрации, которая приводит к быстрому изнашиванию подшипников; быстрая химическая эрозия рабочих органов насоса при выделении паров химически активной жидкости. Химическая эрозия увеличивается также с повышением в паровой фазе содержания кислорода, растворенного в перекачиваемой жидкости и перешедшего при кавитации в паровую фазу; сужение проходного сечения подводящих каналов и полный срыв работы насосов при активном холодном кипении, что связано с выделением растворенных газов, в том числе и воздуха, из жидкости при прохождении ею области вакуума.

При наступлении кавитации напор и мощность уменьшаются. Начало падения кривых напора и мощности определяет критическое значение высоты всасывания.

Навигационные испытания насосов. Схема замкнутой испытательной установки для снятия кавитационной характеристики центробежного насоса: насос подключен к герметичному кавитационному баку. На всасывающем трубопроводе у патрубка насоса установлены пружинный или ртутный манометр для нормальных испытаний насоса (испытания с подпором). Для навигационных испытаний насоса (испытания при создании различной степени разрежения на всасывающей линии) к отводной трубке от вакуум-насоса подключается пружинный или ртутный вакуумметр. На напорном трубопроводе установлены пружинный или ртутный манометр, расходомер с ртутным дифференциальным манометром и регулировочная задвижка, установленная за расходомером. Мощность на валу насоса определяется при помощи мотор-весов с регулируемой частотой вращения. Частота вращения замеряется тахометром. При испытании лопастного насоса на кавитацию необходимо иметь возможность перед входом в насос устанавливать любую степень разрежения. Для этого к навигационному баку подключен вакуум-насос, который, откачивая из бака воздух, создает в нем вакуум. Соединив бак с атмосферой при помощи вентиля, получают в нем атмосферное давление. Для создания в баке давления больше атмосферного (нормальное испытание ведется с подпором) закрывают вентиль, открывают вентиль и заполняют бак водой. При повышении уровня воды воздух в кавитационном баке сжимается и давление повышается. При помощи вентиля спускают воду из бака. Измерительные приборы (расходомер, манометры, вакуумметр, тахометр) должны быть предварительна протарированы.