Эффект юткина своими руками

11.05.2012 Электронная техника

Создатель канала «Шоу «ИГИП» воображает тему опыта «Электрогидроэффект Юткина». Сущность его в том, что при прохождении разряда большого напряжения через жидкость, мы имеем пара физических явлений: от испарения до электролиза. В итоге у нас получается мгновенный рост давления и ощутимый гидроудар. Удостоверимся в надежности на практике эффект, создав установку для этого собственными руками. В конце публикации вторая самодельная установка для изучения этого явления.

Ее создал второй создатель.

Кстати говоря, в предложенных мощностях его в полной мере хватает чтобы дробить камни. В Германии на этом принципе кроме того оборудование для производства щебня производят. Эффект Юткина взял широкое использование в технике и медицине.

К сожалению, шарлатанам эффект Юткина также оказался по душе. Исходя из этого ему приписывают, что угодно: от бесплатной электричества до холодного ядерного синтеза.

Впредь до того, они не уверены в том, что эффект Юткина может перевоплотить воду в что-то, что избавляет от всех заболеваний по хлеще, чем уринотерапия.

Но мы тут не для этого собрались. Давайте соберем установку и совершим пара опытов собственными руками. Главный блок демонстрационного устройства – батарея конденсаторов. Конденсаторы закуплены на местной барахолке.

Следующие на очереди – это разрядники: воздушный и подводный. Они будут сделаны на двух кусочках макетной платы посредством провода.

Для начала, спаяем конденсаторы совместно, параллельно. Сделаем два блока по четыре штуки. Запаяли, сейчас у нас оказалось два блока конденсаторов.

Сделано это вот для чего: имеется два блока конденсаторов, по 4 кВ 0.4 мкФ. Сейчас возможно их включить, как параллельно, закоротив два вот этих вывода, так и последовательно. В первом случае у нас будет 0,8 мкФ на 4 кВ, а во втором случае 8 кВ 0,2 мкФ.

В этом опыте по воспроизведению результата Юткина будем включать их параллельно, исходя из этого на данный момент закоротим два вывода посредством кусочка бронзовой проволоки. Кстати говоря, данный же кусочек бронзовой проволоки будет одним из выводов разрядника. Исходя из этого согнем его буквой Г и впаяем на отечественную плату.

Обращаем внимание, финиши разрядников должны быть заточены, заточены на иглу. Сделаем это чуть позднее надфилем. на данный момент их впаяем на базу.

Таким же образом готовим второй вывод разрядника. Все, разрядник практически готов, осталось лишь заточить два вот этих электрода. Сейчас данной проволокой соединяем разрядник вместе с конденсаторами, ну и делаем параллельное соединение конденсаторов.

Потом делаем второй разрядник, берем еще один кусочек провода, но изоляцию с него сразу же не снимаем собственными руками. Снимаем сантиметров по 4 изоляции с каждой стороны, сглаживаем его и окручиваем около болванки подходящего диаметра.

Продолжение с 5 60 секунд на видео об эффекте Юткина.

Еще одна конструкция, которая складывается из 6 подробностей.

Сердце установки Юткина — это конденсатор. Его возможно изготовить дома. Делается весьма легко. Фольга, пленка, мячик и носок. Мячик прижимает фольгу.

Голова установки — формирующий разрядник. Также изготовить несложно. Катушка зажигания от автомобили. Электронный трансформатор, его возможно купить в любом магазине. Перематываем обмотку и приобретаем 24 киловольта.

Это устройство подсоединяем к конденсатору через диод к формирующему разряднику. Последний извлекаем из микроволновки. Соединяем кавитатор, что стоит в воде. Вода родниковая.

Включаем.
Обратите внимание: вода начинает мутнеть. Минералы, каковые находятся в воде, дробятся. Вода преобразовывается из твёрдой в мягкую.

Выпив стакан таковой воды, вы почувствуете внутреннее тепло.

Случайные записи:

Эффект Юткина, начало

Похожие статьи, которые вам понравятся:

Очистка воды из скважины своими руками

Для воды из колодцев и скважин характерны следующие загрязнения: высокое содержание солей жесткости, наличие сероводорода (неприятного запаха), превышения ПДК по железу и марганцу. Также встречаются такие проблемы как мутность и цветность воды, повышенное содержание нитратов, бактериология и т.д. Водоснабжение загородного дома требует внимательного отношения, как отоплению, так и к водоподготовке, которая призвана бороться с вышеописанными загрязнениями. Современные системы очистки воды это достаточно сложные инженерные устройства с множеством нюансов и особенностей. Так можно ли собрать систему очистки воды своими руками? Можно! Но Вам всё равно потребуется помощь профессионалов, т.к. правильно подобрать фильтры для скважины или колодца, не имея достаточно опыта в этой области, практически невозможно. 

Способы очистки воды от железа, марганца и сероводорода

Стоит понимать, что железо в воде есть практически всегда. В скважинах и колодцах оно часто находится в разной форме – растворенной или окисленной. Если в воде из колодца сразу плавают ржавые хлопья, то в скважинной воде железо растворено. Обнаруживается такое железо достаточно просто – налейте воду в прозрачную ёмкость, чтобы у воды был контакт с воздухом.

Железо начнет окисляться и в скором времени выпадет в осадок. Вода приобретет ржавый оттенок и помутнеет. А вот марганец своими руками не определить – тут на помощь придёт профессиональный анализ воды в аккредитованной лаборатории. С сероводородом всё проще – если вода имеет неприятный запах протухших яиц, значит в воде содержится этот вредный газ. 

Для фильтрации данных загрязнений используются системы аэрации и обезжелезивания. Обезжелезиватели бывают реагентными и безреагентными, а системы аэрации напорными и безнапорными. Классической системой является напорная аэрационная колонна, в которой воздух под давлением окисляет металлы и сероводород, и безреагентный фильтр-обезжелезиватель, в котором окисленные металлы проходят через слой фильтрующей загрузки, задерживаются в ней и вымываются в дренаж. 

Преимущества безреагентного способа удаления железа:

1. Низкая стоимость эксплуатации
2. Бесплатный реагент – воздух
3. Долгий срок работы
4. Безопасность использования

Для многих дач характерны примитивные системы безнапорной аэрации, которые состоят из окислительной ёмкости, в которую вода подаётся при помощи насоса и в дальнейшем окисляется при контакте с кислородом воздуха. Однако, скорость такого окисления достаточно низкая и в воде остается достаточно большое количество растворенного железа, вредного как для организма человека, так и для системы водоснабжения дачи. Кроме этого, многие дачники используют для водоснабжения колодцы или неглубокие скважины. Для таких источников характерно такое загрязнения, как наличие органики и микроорганизмов. В самодельных окислительных баках для них таких загрязнителей настоящий рай – они активно размножаются, в результате превращая воду в непригодную для бытовых целей жидкость. Кроме того, органика образует с железом крепкую связь и очистить такое органическое железо крайне сложно. В результате самодельная система обезжелезивания превращается в головную боль, а не в источник чистой воды.

Процесс напорной аэрации и безреагентного обезжелезивания:

1. Вода под давлением подается в аэрационную колонну и при помощи распылителя первоначально смешивается с кислородом
2. При помощи воздушного компрессора в глубь аэрационной колонны подается воздух, которые проходит сквозь всю толщу воды и эффективно окисляет железо, марганец и сероводород
3. Окисленные загрязнения подаются в фильтр обезжелезиватель и проходят сквозь слой фильтрующей загрузки
4. Вода в фильтре обезжелезивателе забирается снизу по водоподъемной трубе
5. При истощении фильтрующих свойств загрузки обезжелезивателя, устройство выходит на промывку, в результате которой вспушивается слой очищающего от железа материала и загрязнения сливаются в канализацию

Очистка воды из скважины от железа своими руками до питьевой возможна при правильном подборе типоразмеров фильтра, управляющей автоматики, фильтрующей загрузки.

Также необходимо провести корректный расчет производительности обезжелезивателя и аэрации. Разумеется, необходимо использовать профессиональные фильтры от известных производителей, т.к. самодельные фильтры могут быть не только малоэффективны, но и попросту опасны.

Снижаем жесткость

Если при кипячении воды в Вашем чайнике выпадает накипь, значит, в воде содержится большое количество солей кальция и магния, которые также называют солями жесткости.  Умягчения воды своими руками возможно при помощи установки умягчителя – специального фильтра с ионообменной смолой. Фильтрующая загрузка оборудования эффективно заменяет соли жесткости солями натрия. Для восстановления полезных свойств фильтр использует обычную поваренную соль, что безопасно как для людей, так и для септиков.

Монтаж системы очистки воды

Специалисты компании Экодар могут полностью смонтировать и запустить систему водоподготовки. Однако, если у Вас существует желание установить систему очистки воды своими руками это также возможно. Наши инженеры окажут профессиональную консультацию, расскажут о нюансах монтажа фильтра, а опытные монтажные специалисты проведут пуско-наладочные работы.

Этапы работы:

1. Проведите качественный анализ воды в аккредитованной лаборатории (не доверяйте бесплатным анализам воды «на месте» — они имеют слишком большие погрешности, в результате которых вы имеете вероятность переплатить за систему очистки воды)
2. Присылайте анализ на почту [email protected]
3. Выбирайте наиболее оптимальный для Вас вариант оборудования
4. Наслаждайтесь чистой и полезной водой!

Сопутствующие услуги

Читайте также:

Аномально малозатратный теплонагреватель воды на эффектах Юткина

В основу принципа действия   уникального эффективного теплонагревателя воды положены эффект циклического электрогидроудара (эффект Юткина ),эффект сопла Лаваля и кавитационные технологии.

Устройство теплогенератора содержит прочную емкость с внутренним механическим перфорированным кавитатором , упругим отражателем — редуктором давления ,и электрическую часть ,содержащую блок высокого импульсного напряжения, высоковольтный выпрямитель, электроразрядники, накопительный электрический конденсатор. Ранее устройство уже проверено в работе .

Коэффициент эксергии данного аномального источника тепловой энергии составляет от 10 :1 и выше . Может работать полностью в автономном режиме. Для запуска устройства в работу использован маломощный автомобильный аккумулятор
Подробнее тут :
Видео фильм академика Дудышева http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=F4S6Cg2bjEA 

Введение в эскизный проектhttp://new-energy21.ru/elektrogidroudarnaya-tehnologiya/investitsionnyiy-proekt-deshevoe-teplo-i-elektroenergiya.html
Статья http://new-energy21.ru/besplatnaya-elektroenergiya/metodyi-preobrazovaniya-energii-zhidkosti-posredstvom-elektrogidravlicheskogo-udara-i-kavitatsii-zhidkosti. html 

 

Блок -схема 1 электрогидроударного устройства с кавитатором для получения дешевого тепла из воды    

Блок -схема 2 электрогидроударного устройства с кавитатором для получения дешевого тепла из воды   

Для получения электроэнергии на основе данного устройства возможно также конструктивное совмещение центробежного электронасоса с электрогидроразрядным насососм в одном энергоблоке такого уникального турбоэлектрогенератора В данном варианте исполнения такое устройство позволяет получать и дармовую электроэнергию из воды посредством аномального по энергетике -электрогидроударного эффекта Юткина-Дудышева. 

Подробнее тут в статье Дудышева В.Д.: 

РЕВОЛЮЦИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА -БЕЗВИНТОВЫЕ БЕСТОПЛИВНЫЕ ДВИЖИТЕЛИ И ЭКОНОМИЧНАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ СУДОВ НА НОВЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПРИНЦИПАХ

http://new-energy21.ru/revolyutsiya-transporta/bezvintovyie-bestoplivnyie-dvizhiteli-i-ekonomichnaya-sistema-energosnabzheniya-vodnogo-transporta. html

ПАТЕНТЫ ДУДЫШЕВА по данной теме.
1.Обратимый центробежный насос http://new-energy21.ru/img/patents/nasos_b.jpg 

2.Электрогидроудартный теплогенератор http://new-energy21.ru/img/patents/egd_generator_b.jpg
Фото 3 испытательный стенд

Фото 4 Испытательный стенд

 

Фото 5 Мощная и скоростная струя воды от ЭГД удара в емкости с водой. 

 

Рис. Обратимый центробехный насос + ЭГД -ударная установка= Автономный источник электроэнергии 

 

Отличия кавитаторов, их применение в гидродинамических установках УКГ

Тяжелые фракции нефти обладают высокой вязкостью, содержат растворенные газы, твердые включения, продукты окисления, воду, балластные вещества, большое количество углеводородов парафинового типа. Кроме того, качество мазутов сильно снижается от длительного хранения. Они насыщаются водой, веществами органического происхождения, окисляются. Это несколько ограничивает применение мазутов в качестве топлива, особенно в условиях жестких требований к содержанию вредных веществ в выбросах.

Главными проблемами теплоэнергетических предприятий, использующих в качестве топлива тяжелые углеводороды, являются низкая энергетическая эффективность мазутов, высокое содержание токсичных продуктов в выбросах, сильный износ тепловых установок при сжигании черных нефтепродуктов. Разработки решений ведутся в двух направлениях:

• Усовершенствование котельных агрегатов и печей.
• Улучшение характеристик топлива, увеличение его теплотворной способности и снижения примесей.

Для повышения интенсивности процесса горения топлива используется распыление мазута через форсунки специальной конструкции под высоким давлением. Это позволяет увеличить теплоотдачу и снизить количество выбросов. Серьезными недостатками такого оборудования являются его высокая стоимость, необходимость часто менять фильтры, дороговизна технического обслуживания и ремонта. Многочисленные испытания энергетических установок выявили зависимость износа горелок и других узлов от качества топлива.

Таким образом, обработка мазутов является наиболее перспективным направлением в области повышения эффективности теплоэнергетики предприятий. Процесс подготовки топлива должен решать следующие задачи:

• Увеличить энергетическую ценность мазутов.
• Снизить содержание веществ, снижающих срок службы печей и котлов, а также уменьшить токсичность продуктов горения.

Кавитационная обработка мазутов позволяет успешно решить эти задачи. При схлопывании разряженных пузырей возникает ударная волна, которая разбивает цепочки молекул, веществ, содержащихся в топливе, разрушает его физико-химическую структуру. После такой обработки возрастает количество низкомолекулярных соединений и образуется новая структура. В результате химических реакций снижается количество примесей, содержащих серу и фосфор.

Виды кавитаторов

Существует несколько видов кавитаторов, имеющих разную конструкцию и принцип действия:

• Ультразвуковые или магнитострикторы. Явление кавитации возникает под действием ультразвуковых колебаний мембраны этого устройства.
• Пассивные. Эти установки содержат трубы разного диаметра и резервуары, где происходит завихрение потока.
• Активные. Эти устройства свою очередь делятся на лопастные и гидродинамические. Первые состоят из рабочего колеса и статора. Эффект кавитации возникает благодаря вращению подвижной части установки. В гидродинамических установках полости разряжения образуются посредством резкого изменения скорости потока.

Ультразвуковые устройства имеют малую производительность и очень высокую цену. Они также весьма дороги в обслуживании. Использовать ультразвуковые кавитаторы для обработки нефтепродуктов экономически нецелесообразно. Основная сфера применения установок такого типа – парфюмерно-косметическая и фармацевтическая промышленность.

Пассивные или установки ФЬЮСОНИК – имеют простую конструкцию и невысокую стоимость. Кроме этого, к достоинствам аппаратов этого типа следует отнести:

• Способность выдерживать высокую температуру и давление.
• Отсутствие необходимости осуществлять замену узлов установки.

При всех преимуществах пассивные кавитаторы имеют ряд серьезных недостатков, ограничивающих их применение, таких как:

• Невозможность настройки параметров в зависимости от вязкости и других свойств нефтепродуктов.
• Крупный размер частиц эмульсий. Обработка на аппарате ФЬЮСОНИК не позволяет получать смеси мелкодисперсной структуры. Минимальный размер частиц составляет 10 мкг.
• Продолжительность обработки. Кавитация возникает только в камерах аппарата, для получения продукции необходимого качества требуется несколько раз пропускать жидкость через кавитатор.
• Образование отложений на внутренних стенках установки. Это приводит к ухудшению гидродинамических характеристик аппарата и ухудшению качества получаемого продукта.

Рабочим органом лопастных кавитаторов являются колеса с лопатками определенного размера и профиля. Области разряжения возникают благодаря их вращению. Такие аппараты эффективней пассивных, однако, имеют свои недостатки:

• Быстрый износ лопастей, которые постоянно подвергаются кавитационным ударам.
• Образование полостей с отрицательным давлением происходит только за лопастями крыльчатки.

Гидродинамические кавитаторы состоят из подвижного и неподвижного корпусов, статора, приводного электродвигателя, подшипников. В роторе и статоре выполнены отверстия. При вращении подвижной части аппарата возникают периодически открывающиеся и закрывающиеся окна. Кавитационные пузыри возникают при резкой остановке потока при закрытии окна. Установки такого типа имеют следующие недостатки:

• Необходимость частой замены ротора и статора, которые изнашиваются от воздействия ударной волны.
• Наличие зазора между ротором и статором.

Зазор между вращающейся и неподвижной частями установки является основным недостатком гидродинамических аппаратов. Через него возникает свободный ток жидкости, что препятствует возникновению условий для кавитации во всем объеме нефтепродуктов. Минимально возможный зазор – 0,1 мм. Однако при изменении размеров ротора и статора под влиянием высокой температуры возможно трение подвижной части о внутренние стенки статора.

Кавитаторы, производимые нашим производственным объединением, лишены обычных недостатков гидродинамических аппаратов. Они обладают следующими преимуществами:

• Наличие уплотнителей уникальной конструкции, позволяющих уменьшить зазор между ротором и статором до минимально возможного.
• Возможность замены рабочих частей без демонтажа кавитатора.
• Возможность регулировки зазора между ротором и статором с учетом температурного расширения узлов установки и их износа.

Изменение промежутка между вращающейся частью установки возможно благодаря перемещению статора в корпусе аппарата по направляющим посредством регулировочного винта.

1. Статор, 2. Ротор, 3. Корпус излучателя, 4. Крышка корпуса, 5. Корпус неподвижный, 6. Корпус подвижный, 7. Вал, 8. Подшипник.

Работа установок гидродинамического типа осуществляется следующим образом. Жидкость подается в аппарат под определением давлением. Подвижная часть установки с отверстиями определенного размера и профиля вращается в неподвижном статоре, который имеет окна той же формы и размеров. При совпадении отверстий жидкость проходит через них со скоростью, определяемой величиной напора подающего насосного агрегата.

При закрытии окна поток резко изменяет скорость. За счет инерции жидкость растягивается, внутри нее резко падает давление. При его снижении вещества, растворенные в ней, вскипают и переходят в газообразное состояние. Благодаря этому, в жидкости образуются микрополости разряжения. Далее сила инерции, атмосферного давления и давления разряжения в кавитационном пузыре уравниваются. Эта фаза называется точкой равновесия, ее продолжительность исчисляется миллисекундами.

а,б,в рост кавитационной полости, уменьшение силы инерции, г – равновесие

Далее при ослабевании инерции давление разряжения внутри пузырьков начинает превышать равновесные значения, происходит интенсивное схлопывание образовавшихся полостей. В это время отверстия ротора и статора снова совмещаются, что приводит к усилению интенсивности процесса схлопывания. Благодаря встрече разнонаправленных потоков, образованных током жидкости через окно, и схлопыванием кавитационных микропузырей, возникает гидроудар, который способствует дроблению крупных молекул и разрыву структурных связей между частицами жидкости. В результате такой обработки получается жидкость, имеющая другую структуру. Кроме того, кавитация способствуют выделению растворенных газов и протеканию химических реакций, что снижает содержание нежелательных примесей.

а,б,в – схлопывание кавитационной полости рост скорости потока, г — гидроудар

Во время кавитационной обработки вода разбивается на поляризованные микрочастицы размером 1-3 мкм (мицеллы). К заряженным частицам воды притягиваются углеводородные молекулы с разноименным зарядом. За счет равномерного распределения частиц воды в мазуте и сил притяжения образуется эмульсия с устойчивой структурой, не подверженная разрушению при низких температурах и длительном хранении.

При сжигании водоэмульсионного топлива происходят следующие процессы:

Вода, содержащаяся в эмульсии, вскипает при попадании в топку. Мицеллы начинают резко расширяться. Испарению воды препятствуют налипшие на микрочастицу углеводородные соединения. В определенный момент микрокапли взрываются и распыляют частицы мазута в зоне сжигания. Это эквивалентно распылению топлива под высоким давлением. За счет многократного увеличения площади соприкосновения мазута и воздуха, процесс его сгорания протекает более интенсивно, что существенно увеличивает количество выделяемого тепла, снижает содержание токсичных веществ, а также позволяет уменьшить температуру отходящих продуктов горения.

Таким образом, использование такого топлива позволяет отказаться от дорогостоящих энергетических установок с системой распыления мазута под значительным избыточным давлением.

Результаты замеров показали, что при содержании воды до 40% теплотворная способность топлива практически не изменяется. Разница между количеством энергии выделяемого при сжигании топлива с содержанием воды 40% и 10% составляет всего 1 %.

Применение топлива, получаемого на наших установках, позволяет:

• Снизить расход мазута до 30%. Водо-мазутные смеси выделяют примерно такое же количество тепла, что и чистые мазуты.
• Снизить расходы на содержание котельных. За счет снижения температуры газов, поступающих в дымоход, а также веществ, вызывающих коррозию узлов котельных агрегатов, износ энергетических установок происходит намного медленнее.
• Уменьшить плату за ущерб экологии. Выплаты за ущерб окружающей среде – обязательное требование Российского законодательства. Снижение количества опасных веществ в выбросах позволяет сделать перерасчет этих выплат и существенно сократить расходы.

Содержание серы в продуктах сгорания падает 2,8 раз, оксидов азота – в 4,3, угарного газа – в 23,4. Кроме того, снижается концентрация смол и чистого углерода.

Кроме производства экологичного топлива с высокой теплотворной способностью для котлов и других агрегатов по производству тепловой энергии, наши установки используются:

• Для увеличения октанового числа бензинов.
• Для снижения содержания парафинов в нефти, увлечение содержания в ней легких низкомолекулярных фракций.
• Для производства многокомпонентных ГСМ.
• Для получение зимней солярки из летнего ДТ,
• Для снижения содержания серы и других нежелательных примесей в ДТ.
• Для производства мазутов и утилизации нефтешламов совместно с загрязненной водой.

В целом, экономический эффект от внедрения оборудования нашего производства на теплоэнергетических предприятиях может составлять до 30%. Основной причиной тому, является полное сгорание топлива и как следствие увеличение теплоотдачи. Уменьшение затрат зависит от типа используемых на предприятии котлов, химического состава исходных компонентов. Но, что с уверенностью мы можем гарантировать, это 7-8% реальной экономии. Увеличение экономической эффективности нефтепроводов, предприятий по производству вторсырья, нефтеперерабатывающей отрасли — является первостепенной задачей. Наше предприятие производит широкий модельный ряд кавитационных гидродинамических установок, которые различаются производительностью и комплектацией для различных отраслей промышленности и производств.

Обзорная статья о применении кавитаторов

Основными факторами, определяющими ценность топлива является его теплотворная способность, определяемая количеством тепла, выделяющегося при полном сгорании единицы массы топлива, физическими свойствами рабочего тела, содержанием вредных примесей в продуктах сгорания. Одним из наиболее радикальных средств повышения эффективности работы теплоэнергетических установок является улучшение качественных характеристик топлива, позволяющих интенсифицировать процесс горения, получить от единицы массы топлива большее количество энергии. Особенно при использовании в дизельных двигателях и в котлоагрегатах использующих высоковязкие мазуты, получаемые из остаточных фракций нефтепереработки.

Улучшение энергетических и экологических показателей теплоэнергетических комплексов в основном достигается посредством усовершенствования процессов горения топлива. В мазуте, как конечном продукте нефтепереработки, сосредотачиваются наиболее тяжелые фракции углеводородов, продукты термического крекинга, окисления, полимеризации, коксования; балласт-негорючая часть, состоящая из минеральной массы, металлов, золы, механических примесей. В процессе крекинга остаточные фракции обедняются водородом, что приводит с снижению теплотворной способности, жаропроизводительности мазута. Качество мазута ухудшается во время транспортировки, при длительном хранении в емкостях мазут окисляется, полимеризуется, насыщается биологическими организмами, обводняется; вследствие химических реакций углеводороды мазута превращаются в твердые, выпадающие в осадок продукты.

Опыт эксплуатации котлоагрегатов на тяжелых сортах топлива показал полную зависимость их долговечной, надежной и эффективной. работы от качества подготовки топлива к сгоранию. Соединения, входящие в состав остаточных нефтяных топлив, асфальтенов, смол, желеобразных сгущений, имеют длинные, развитые молекулярные цепи, с невысокой стабильностью связей С- С, которые могут быть разорваны под воздействием высокочастотных колебаний и за счет массообменных процессов между слоями обрабатываемой среды.
После разрушении высокочастотными акустическими колебаниями длинных углеводородных молекул, образовавшиеся легкие активные радикалы интенсивно перемешиваются вихревым потоком в объеме обрабатываемой среды, вступают в реакцию с молекулами остаточных углеводородных фракций

Обзор Кавитаторов

В настоящее время в мире появилось множество устройств, позволяющих возбудить в жидкости процесс кавитации (образования полостей с отрицательным давлением). Все расчеты и практика показывают, что от величины кавитационной полости зависит скорость схлопывания, а значит и степень воздействия на жидкости, находящиеся в зоне схлопывания. Способов возбуждения кавитации в жидкостях всего четыре.

• С помощью ультразвуковых колебаний мембраны магнитостриктора. В зоне разряжения волны, образующейся от колебания мембраны тоже происходит образование кавитационных процессов.
• С помощью проточных труб с переменным сечением или специальными камерами завихрения (фьюсоник). Принцип таков, что при резком падении давления на границе перехода образуются кавитационные полости.
• С помощью вращения в протекающем потоке ротора (крыльчатки) определенного профиля.
• С помощью резкого разрыва потока жидкости механическим путем.

1. Магнитострикторы

Самым дорогостоящим и малопроизводительным является магнитостриктор из-за очень дорогостоящей электронно-силовой части, возбуждающей мембрану. В Японии и Швейцарии такие приборы применяют в фармацевтическом и парфюмерно-косметическом производстве. Стоимость таких устройств, с производительностью до 0,5 м3/час, может доходить до 2 000 000 Евро. Но при малой производительности и высокой стоимости такие устройства и малонадежны, и дороги в эксплуатации и ремонте.

2. Кавитаторы типа ФЬЮСОНИК

Такой аппарат представляет собой трубу переменного сечения, без движущихся частей, без двигателя и электроники. Такие аппараты производят наиболее слабое воздействие на обрабатываемую жидкость, за счет того, что:

• кавитация возникает не во всем объеме, жидкости
• невозможность постоянного поддержания оптимального режима работы — в зависимости от температуры, давления, вязкости и др. физико-химических параметров обрабатываемой жидкости
• добиться наиболее полного разрежения потока практически невозможно
• возможен эффект налипания мазута, что резко сказывается на качества и производительности
• требуется многократная обработка одного и того же объема жидкости для того, чтобы добиться более-менее однородной эмульсии.
• — большая дисперсность ВМЭ — 10 микрон

Эти недостатки не компенсируются такими преимуществами как:

• не содержит быстро изнашиваемых деталей, сальников, узлов вращения, не требуют обслуживания
• не критичны к температуре и выдерживают большое давление мазута и высокую температуру (до 20 атм. и до 150 град).
• более дешевые в изготовлении

Устройство некоторых кавитаторов типа Фьюсоник

         

 

                                       

Одна из разновидностей кавитаторов такого типа, это кавитаторы где ультразвуковые колебания в потоке жидкости возбуждаются вибрирующем в потоке с большой частотой телом. 

3. Лопастные кавитаторы

Представляют собой трубу в которой протекает жидкость, в жидкости вращается крыльчатка определенного профиля. Кавитация возникает за счет разрежения потока за лопастью. Кавитация более интенсивная по сравнению с кавитаторами типа ФЬЮСОНИК за счет многократности возникновения кавитации в единице объема.

— добиться наиболее полного разрежения потока практически невозможно
— кавитация возникает не во всем объеме, жидкости

4. Сирены гидродинамические

Представляют собой корпус с установленными в нем входным и выходным патрубками, в корпусе установлены концентрические ротор и статор с выполненными в них окнами. За счет того, что окна в статоре периодически открываются и закрываются происходит периодическое прерывание ВСЕГО потока жидкости, количество и размер окон подобраны таким образом, что происходит обработка ВСЕЙ жидкости.

Недостаток таких кавитаторов:
— абразивный износ рабочих поверхностей ротора и статора, в следствии чего требуется периодическая их замена,
— Невозможность технологически выполнить зазор между ротором и статором менее 0,1 мм.
Принцип работы рассмотрен ниже на примере нашего кавитатора.

5. Наши кавитаторы – дальнейшее развитие Гидродинамических сирен

Главная отличительная черта наших установок это конструкция рабочих частей (статора и ротора).

  Конструкция 
других производителей Наша конструкция

Наша конструкция позволяет без проблем выводить износ рабочих частей и регулировать зазор между статором и ротором без демонтажа установки.
Другие конструкции не позволяют ликвидировать износ в зазоре. Приходится менять сразу пару статор и ротор, что очень дорого и требует много времени.
Уплотнительный узел на наших установках кардинально отличается от других конструкций.

Регулировка зазора ∆ между статором и ротором.

От величины зазора ∆ между статором и ротором зависит интенсивность кавитационных процессов возникающих в каналах статора. В идеале, этого зазора не должно вообще существовать, чтобы не допустить перетеканий в зазоре.
Во время работы аппарата происходит изменение температуры рабочих частей и вала, что ведет к изменению величины зазора, что в свою очередь может привести к затиранию статора и ротора.
Данная конструкция позволяет оперативно производить регулировку зазора непосредственно на разогретой в процессе работы установке, и настраивать минимальный зазор.
1. Статор
2. Ротор
3. Корпус излучателя
4. Крышка корпуса
5. Корпус неподвижный
6. Корпус подвижный
7. Вал
8. Подшипник

  Регулировка зазора производится за счет перемещения подвижного корпуса в неподвижном по посадочным поверхностям посредством резьбы, нарезанной в корпусах. 

Принцип работы.

Поток жидкости при обработке проходит через вращающийся ротор и неподвижный статор установки.
Ротор, выполняет роль затвора, периодически прерывая поток, чем меньше зазор между ротором и статором, тем более герметичен затвор, интенсивнее обработка.
Основные процессы происходят в статоре.
Рассмотрим на примере изображений.

1. При совпадении окон ротора и статора поток движется через них с определенной скоростью. Скорость зависит от начального давления перед ротором (давления насоса).
2. При перекрытии ротором окна статора.
Происходит резкий разрыв потока. Но т.к. жидкость обладает массой то она не останавливается мгновенно, она продолжает свое движение растягиваясь. За счет этого снижается давление внутри ее. Происходит вскипание растворенных внутри жидкости газов и образование т.н. кавитационной полости. В определенный момент силы инерции жидкости сравниваются с результирующей силой атмосферного давления и силой разряжения внутри кавитационной полости

а,б,в рост кавитационной полости, уменьшение силы инерции, в – равновесие

 

  3. За точкой равновесия начинает происходить следующие процессы:
Сила инерции уменьшается до 0 (за счет торможения жидкости разрежением в кавитационной полости) и т.к. нет дополнительного подпора, то отрицательное давление внутри полости начинает превышать результирующую силу и происходит процесс схлопывания кавитационной полости (пузыря). Т.к. жидкость плохо сжимается и плохо растягивается, то при прекращении действия внешних сил (сил инерции), процесс схлопывания происходит очень интенсивно.

4. В момент завершения процесса схлопывания кавитационной полости происходит очередное совпадение окон ротора и статора и в полость ротора поступает очередная порция жидкости, тем самым в некоторой степени увеличивая скорость схлопывания. Дополнительно, в момент окончательного закрытия кавитационной полости встречаются 2 фронта жидкости: фронт схлопывания кавитационной полости и фронт движущейся жидкости, происходит гидроудар, дополнительно усиливающий интенсивность обработки.
а,б,в – схлопывание кавитационной полости рост скорости потока, г — гидроудар.

Во время приготовления эмульсии вода разбивается на капли размером 1-3 мкм, капли воды равномерно распределяются по всему объему топлива и становятся диполем. На этот диполь происходит налипание фрагментов углеводородных молекул и образуются мицеллы (шарик с каплей воды внутри). Именно наличие мицелл и объясняет стойкость эмульсии к расслоению. Капли воды не соединяются в более крупные из за наличия углеводородной оболочки, а оболочка не сходит с капли из за наличия в ней заряда.
В момент впрыска такой эмульсии в зону горения происходит следующее:
Мицелла попавшая в зону горения начинает нагреваться, температуры кипения воды и мазута существенно отличаются (воды 100 0С мазута порядка 300 0С), вода резко вскипает, мазут в это время остается пока еще в жидком состоянии и препятствует испарению капель воды. При достижении внутри мицеллы критического давления происходит микровзрыв (водяной пар разрывает свою оболочку и распыляет ее). Происходит многократное увеличение площади соприкосновения топлива с кислородом воздуха, это приводит к тому же эффекту что и распыление топлива при давлении на форсунках в 150-300 кг/см2. Вот и весь секрет процесса, вся экономия происходит только за счет более полного сгорания исходного мазута. И чем хуже настроен котел, чем хуже исходное топливо, тем больше получается экономия. И это не означает, что если в эмульсии содержание воды будет 10 %, то это прямо пропорционально ведет к экономии топлива в 10 %. В зависимости от множества факторов этот экономический эффект может составить 8-9 % и 18-20 % и 24-34 %. Эти данные из многолетнего опыта внедрения наших установок. Мы гарантируем экономию топлива 7-8 %, но это не значит, что она не может составить и 15 и 18 и 25 %. Еще раз повторюсь она зависит от множества факторов (настройки котла, горелок, качества исходного топлива, его калорийности и обводненности, температуры). Но одно могу сказать точно, эмульсия с содержанием даже 40 % воды будет гореть, что совершенно невозможно, в том случае, если вода будет просто водой составе топлива.
Кроме того во время горения эмульсии снижается температура отходящих газов (без снижения температуры в топке и производительности котла), это говорит об увеличении КПД самого котла.

Астраханские инженеры предложили новый способ обеззараживания речной воды

Технология, которую предложили разработчики, основана на кавитации, процессе, когда в разгоняемой до сверхвысоких скоростей воде происходят микровзрывы — тем самым уничтожается большая часть бактерий.

Идея создания водоочистной установки родилась восемь лет назад у трех друзей-инженеров: Леонида Славина, Александра Щучкина и Василия Куприянова. Тогда они вместе разрабатывали модель проточного гидродинамического кавитатора для повышения качества топлива.

— Проблема чистой воды в регионе стоит очень остро, особенно в отдаленных селах, куда тянуть центральный водопровод долго и дорого, — рассказал Леонид Славин. — Люди просто качают из ближайшей реки техническую воду. И мы решили использовать нашу модель кавитатора для обеззараживания и очистки воды.

Кавитатор — это устройство, которое, пропуская различные виды жидкости, создает резкий перепад давления, что позволяет при микровзрывах измельчать на молекулярном уровне все примеси, уничтожать бактерии и обеспечивать идеальное перемешивание.

— Мы разработали модель проточного гидродинамического кавитатора именно для очищения воды, — рассказал Славин.

Свою технологию исследователи опробовали в бассейне с осетровыми на рыбозаводе в селе Икряном. Воду, насыщенную микроорганизмами, пропустили через кавитатор. Но выяснилось, что уничтожились не все бактерии, а 90 процентов. Поэтому изобретатели установили второй модуль, в котором разместили электроды. Налили туда воды, добавили обычную поваренную соль и запустили процесс электролиза. Образовавшиеся в результате окислители подаются на вход кавитатора, в результате чего, кроме полного обеззараживания воды, происходит окисление содержащихся в ней примесей, включая металлы и органику. Они перешли в нерастворимое состояние и в таком виде вывелись из воды через третий модуль, фильтрующий аппарат.

— Получилась компактная водоочистная установка, способная переработать до 1,5 тысячи кубометров воды в сутки, что вполне подходит для села или небольшого городского микрорайона, — отметил Леонид Славин. — А если поставить несколько таких установок, то можно довести производительность до 10 000 кубометров в сутки, что уже достаточно для небольшого городка или районного центра.

Астраханцы оформили патент и подали заявку в «Сколково», попав затем в число резидентов фонда. На свои дальнейшие исследования они получили мини-грант.

Наталья Коротченко

Источник: «Российская газета»

Кавитация / Аквариус НН

Гидродинамическая кавитация — это явление образования в жидкости каверн (пустот), заполненных растворенными в ней газами и паром. Каверны возникают при обтекании жидкостью препятствия или, наоборот, при перемещении препятствия (лопатки) относительно жидкости.

Образованные каверны в жидкости распадаются на мельчайшие кавитационные пузырьки, которые при определенных условиях лопаются. При их лопании развиваются: локальное давление до 103 Па, кумулятивные струи со скоростями 700 — 800 м/с, удельная локальная энергия доходит до 10 кВт/м³.

Комплекс кавитационной обработки воды с широким применением.

Данный комплекс предназначен для выполнения большого круга технических и технологических задач в промышленности, а так же применение в бытовых условиях.

В процессе проведения экспериментальных работ выявились интересные эффекты, которые позволили предположить, что при возникновении кавитационных процессов в воде, вода проходит через зоны сверхкритических параметров (флюиды). Это предположение основывается на том, что в воде, после кавитационных процессов, происходит растворение жидких и твёрдых углерод-водородных соединений. Растворение мазута, дизельного топлива, битума. В обычных условиях, даже при температурном воздействии, добиться качественного смешения, без расслоения, не удаётся. Разработчики наблюдали растворение не только нефти и нефтепродуктов, но и растительных масел. Причём, процесс смешения (химической реакции) идёт очень быстро, в результате получается продукт, который по своим физическим свойствам отличается от свойств компонентов смеси.

Многие исследователи кавитации в воде, пришли к выводу, что при схлопывании кавитационных пузырьков наблюдается выброс тепловой энергии и энергии давления. При этом выделяется суммарная аномально большая энергия на локальном уровне. То есть создаются все предпосылки перехода воды через сверхкритические параметры (зона флюидов).

СВЕРХКРИТИЧЕСКАЯ ВОДА.

«Вода является уникальным для Земли и человечества растворителем по своей распространенности, экологической чистоте и практической безопасности при использовании в технологических процессах. Когда вода нагревается до критической точки (Tk = = 374C, Pk = 218 атм), она испытывает более сильные изменения, чем большинство других жидкостей. Вода превращается из полярной жидкости в практически неполярную среду. Это изменение происходит в достаточно широком температурном интервале. При 200С плотность воды падает до 0,8 г/мл, и при Tk она становится смешиваемой как с органическими растворителями, так и с газами. Скорость диффузии возрастает, а ее окисляющая способность увеличивается сильнее, чем можно было ожидать только от повышения температуры.

Уместно вспомнить, что в природе существует громадный естественный химический сверхкритический реактор. Это земные недра, в которых вода находится в сверхкритических условиях (на глубине более 50 км) и активно идут химические процессы с участием СК-воды, приводящие к синтезу минералов, — так называемые гидротермальные процессы. Технологические процессы гидротермального синтеза, то есть перекристаллизации или выращивания монокристаллов в условиях, моделирующих физико-химические процессы образования минералов в земных недрах, уже более 30 лет успешно используются в промышленности для синтеза многих соединений. В основе гидротермального синтеза лежит способность СК-воды и ее водных растворов растворять вещества, практически нерастворимые в обычных условиях: силикаты, оксиды, сульфиды, фосфиды. Гидротермальными методами в специальных автоклавах получают такие важные монокристаллы, как SiO2 , GeO2 , ZnO, AlPO4 , Al2O3 и многие другие.

Существенно, что гидротермальные процессы позволяют синтезировать крупные монокристаллы исключительно высокого качества, как это, впрочем, часто реализуется и в земных недрах.

В последние годы исследователи работают над использованием СК-воды для полного окисления органики (печь без выхлопа) — процесс, имеющий большие перспективы для разложения высокотоксичных отходов и химических отравляющих веществ. Процесс весьма эффективен, однако возникает проблема коррозии металлических материалов реакторов.

Кавитационная обработка жидкости способствует ее активации, изменяет физико-химические свойства, интенсифицирует химико-технологические процессы. После кавитационной обработки чистая питьевая вода становится «мягкой» и «лечебной», у неё происходит структурные изменения.

Экспериментальные работы показали, что при кавитационном воздействии происходит дегазация (удаление из воды растворённых газов) воды

Вода, прошедшая обработку в вихревом кавитаторе не образует отложения в каналах, и разрушает старые отложения. При кавитационной обработке жидкой среды, в ней протекают сложные физико-химические процессы.

Водородный показатель воды смещается в щелочную область. Жесткость уменьшается, т.е. происходит умягчение воды. Электропроводность снижается.

Цветность уменьшается более чем в 2 раза, вследствие распада молекул гуминовых кислот на радикалы, которые выпадают в осадок.

В результате использования эффекта кавитации практически полностью обезвреживаются в воде микробиологические примеси: бактерии, споры, вирусы. То есть происходит обеззараживание воды без применения хлорирования и озонирования. Доказана высокая эффективность бактерицидного действия гидродинамической кавитации при наименьших энергетических и экономических затратах.

Данный эффект нашел свое применение в установке обеззараживания воды в бассейнах.

Станции очистки воды бассейнов (ТУ 4859-005-03149576-2013)

Основные конкурентные преимущества:
В технологической схеме обработки воды использовано оптимальное сочетание процессов гидродинамической кавитации и УФ-излучения , что позволяет очистить воду до требований СанПИНа.
В процессе очистки воды используется принцип гидродинамической кавитации и происходящих в системе физических процессов без наличия в станции озонатора или хлоратора, что на 30% уменьшает себестоимость, а также ее энергопотребление при эксплуатации.

Массогабаритные размеры станции меньше аналогов на 50-60%.
Технологические и конструктивные решения защищены патентами РФ.
Технические характеристики:

производительность: 2,5:5.0;10;,25м3/ч ;

напряжение 220В(380В), частота 50 Гц

При обработке воды в вихревом кавитаторе происходит активация молекул, атомов, ионов и перераспределение ионов в возникшем магнитном поле. В результате вода приобретает восстановительные свойства и запасает потенциальную энергию.

При решении экологических проблем загрязнения территорий, достаточно часто требуется обеззараживать всевозможные жидкие отходы деятельности человека, как в промышленности, так и бытовые. С помощью данной технологии можно обеззаразить жидкую составляющую до норм СанПина и сброса в окружающую природу, не навредив ей.

ВЕРНУТЬСЯ К ТОВАРУ

Кавитация водяного насоса

Кавитация насоса — один из самых больших рисков для правильной работы и срока службы водяного насоса. Кавитация — это проблема, которая беспокоит многих наших заказчиков промышленных водяных насосов, и может привести к очень серьезным повреждениям рабочего колеса водяного насоса, замедляя общий поток и эффективность насоса. Как избежать кавитации? Во-первых, давайте подробно рассмотрим, что такое кавитация, какие типы кавитации существуют, а затем как предотвратить или исправить эту проблему.

Что такое кавитация водяного насоса?

Кавитация — это процесс, при котором быстрые изменения давления в жидкости приводят к появлению небольших заполненных паром полостей с низким давлением. Эти полости или пузырьки могут схлопнуться при попадании в воду под высоким давлением и вызвать ударную волну, которая может повредить рабочее колесо. Проще говоря: изменения давления вызывают появление пузырьков, а когда пузырьки увеличиваются в давлении, они лопаются и вызывают ударные волны внутри насоса. Эти ударные волны со временем изнашивают рабочее колесо и корпус насоса (спиральную камеру) и могут вызвать очень серьезные повреждения, которые могут показаться неожиданными, учитывая размер и силу пузырьков.Как так получилось, что лопнувшие пузыри могут привести к износу металлической крыльчатки? Причина, по которой кавитация может быть настолько разрушительной, заключается в том, что она воздействует на насос в течение длительного периода времени. Кавитация может не сразу повлиять на насос, но в течение длительного периода времени при постоянной кавитации даже металлическое рабочее колесо может изнашиваться пузырьками. Прежде чем говорить о том, как предотвратить кавитацию, нам нужно поговорить о симптомах, пяти различных типах кавитации и о том, как они возникают.

Симптомы кавитации насоса

Прежде чем вы сделаете предположение, что вы имеете дело с кавитацией насоса, вам необходимо знать ее симптомы и убедиться, что вы можете должным образом убедиться, что любые проблемы, которые у вас возникают, действительно являются кавитацией.Первое, что вы можете легко проверить, — это необычный шум, исходящий от помпы. Когда пузырьки лопаются и вызывают кавитацию, они издают булькающий, почти трескающий звук. Еще один шум, на который следует обратить внимание, — это дребезжание, исходящее из корпуса крыльчатки, которое многие люди часто описывают как «шарики, прыгающие внутри насоса».

Очевидно, что это звук, который вы не хотите слышать, но это простой способ узнать, что у вашего насоса может быть проблема, такая как кавитация. Следующее, что вы можете проверить, — не испытывает ли помпа необычная вибрация или тряска.Любая кавитация может вызвать вибрацию и тряску насоса, поэтому следите за странной вибрацией водяного насоса. Вам также необходимо убедиться, что ваша помпа имеет правильный поток и давление. Если один из них уменьшается, у вас может быть проблема кавитации внутри вашего насоса. Последнее, что нужно проверить, не открывая насос, — это то, использует ли ваше оборудование больше энергии, чем обычно, для перемещения крыльчатки. Если это кавитация, пузырьки замедляют работу крыльчатки и заставляют двигатель или мотор использовать больше мощности для работы крыльчатки.

Любые другие симптомы кавитации насоса требуют осмотра внутренних деталей насоса. Проверьте рабочее колесо и убедитесь, что оно не повреждено эрозией. Если он есть или есть небольшие части крыльчатки сломаны внутри насоса, у вас почти наверняка есть проблема кавитации. Вы также должны проверить свои уплотнения и подшипники, так как кавитация иногда может вызвать утечку или выход из строя.

Испарение

Испарение является наиболее распространенным типом кавитации, и поэтому большинство людей стараются избежать и исправить.Испарение, которое часто называют кавитацией недостаточного NPSHa или классической кавитацией, происходит, когда жидкость внутри насоса проходит через всасывающую сторону крыльчатки, которая имеет более низкое давление, создавая пузырьки. Как только жидкость проходит через крыльчатку, любые пузырьки при повышенном давлении образуют каверну, вызывая ударные волны. Как вы уже могли заметить, это может быть очень распространенной проблемой, потому что это может произойти очень легко. Однако существуют решения, которые помогут предотвратить кавитацию паров в водяном насосе.

Первое, что вы можете попробовать, — это уменьшить число оборотов в минуту (оборотов в минуту), также известное как скорость двигателя. Замедление насоса поможет снизить скорость потока жидкости, а также поможет снизить напор. Только будьте осторожны, чтобы не уменьшить мощность вашего мотора слишком сильно, так как это может помешать вашей помпе качать с нужной вам скоростью. Еще один способ предотвратить кавитацию паров — купить индуктор с крыльчаткой (если в вашем насосе может использоваться индуктор).Индуктор крыльчатки — это, по сути, крыльчатка меньшего размера, которую вы прикрепляете к передней части главной крыльчатки. Он в основном используется для увеличения высоты всасывания насоса или давления, а также для предотвращения кавитации, поскольку образующиеся пузырьки не имеют главной передней части рабочего колеса, к которой можно было бы прикрепиться. Единственная проблема с этим решением заключается в том, что вам придется купить индуктор рабочего колеса, а не что-то менять в своем насосе. Однако есть и другие способы попытаться уменьшить или предотвратить возникновение кавитации при испарении, например, попытаться снизить температуру вашего водяного насоса, поскольку более высокие температуры также могут вызвать кавитацию при испарении, поскольку тепло буквально превращает воду в пузырьки.Вы также можете попробовать увеличить уровень жидкости в зоне всасывания помпы, чтобы предотвратить кавитацию. Также возможно увеличить диаметр проушины крыльчатки, а это означает, что у вас будет меньше площади поверхности для возникновения кавитации на стороне всасывания крыльчатки. Делайте это только в том случае, если это не повлияет на количество перекачиваемой жидкости и было одобрено производителем.

Внутреннее обращение

Другой тип кавитации, которая может возникнуть внутри вашего насоса, называется внутренней циркуляцией.Этот тип кавитации немного проще, чем испарение, и его легче исправить и избежать, если у вас хорошее обслуживание насоса. Кавитация внутренней циркуляции возникает, когда из нагнетательного порта насоса не выходит жидкость с нужной скоростью, поэтому любая не слитая в результате жидкость рециркулирует обратно через водяной насос. Эта рециркулирующая жидкость возвращается через точки высокого и низкого давления, заставляя ее иметь высокую температуру и скорость, создавая кавитационные пузырьки, которые могут повредить ваше рабочее колесо. Распространенной причиной того, что ваш насос не сливает достаточно жидкости или сливает ее слишком медленно, является то, что выпускное отверстие оставалось открытым, пока насос все еще работал. Этого всегда следует избегать, так как оставление выпускного отверстия закрытым может вызвать больше проблем, чем просто кавитация, которой вы уже хотите избежать любой ценой. Чтобы исправить или избежать кавитации внутренней циркуляции, вам необходимо особенно внимательно следить за своим выпускным отверстием, не позволяя ему закрываться во время работы насоса и выполнять регулярное техническое обслуживание, чтобы убедиться, что все движется и работает нормально.Чтобы убедиться, что порт нагнетания функционирует, откройте клапан ограниченного нагнетания насоса и поищите все препятствия, которые могут вызвать рециркуляцию жидкости. Если есть какое-либо засорение, удалите его и убедитесь, что выпускное отверстие чистое и открытое, чтобы ваш насос мог эффективно работать.

Вы также должны убедиться, что напорная линия имеет соответствующее давление. Если давление слишком мало или слишком велико, у вас могут возникнуть проблемы с жаткой. В этом случае вам может потребоваться заменить коллектор, чтобы убедиться, что у вас есть нужное давление.Также убедитесь, что обратный клапан установлен правильно, поскольку распространенная проблема при установке обратного клапана заключается в том, что он был установлен в обратном направлении. Это так же просто, как снять обратный клапан и правильно установить его. Любая проблема с внутренней циркуляцией обычно связана с напорной линией, поэтому всегда следите за ее обслуживанием и уходом, чтобы избежать повреждения помпы и сэкономить время.

Синдром лопаточного перехода

Синдром прохождения лопастей — это еще один вид кавитации, которого можно легко избежать, если вы проведете правильное исследование перед покупкой водяного насоса, но может потребоваться некоторая работа для устранения кавитации, которая уже возникает.Кавитация при синдроме прохождения лопастей возникает, когда либо диаметр рабочего колеса слишком велик, либо корпус насоса имеет слишком толстое покрытие. Кавитация возникает из-за того, что в корпусе насоса недостаточно места для прохождения жидкости, а меньшее пространство для воды / жидкости приводит к увеличению скорости и снижению давления. Снижение давления приводит к повышению температуры, а, как известно, повышение температуры приводит к пузырькам / кавитации.

Как упоминалось ранее, синдрома прохождения лопастей очень легко избежать, если вы спланировали свой водяной насос перед его покупкой.Перед покупкой насоса убедитесь, что свободное пространство между рабочим колесом и корпусом составляет 4% диаметра рабочего колеса или более. Если у вас уже есть насос, а рабочее колесо или корпус составляет менее 4%, вам может потребоваться обрезать рабочее колесо или обратиться к механику для устранения проблемы, потому что, как только рабочее колесо или корпус составляет менее 4%, кавитация произойдет.

Кавитация при аспирации воздуха

Одним из последних видов кавитации является аспирация воздуха. Вы можете услышать слово «воздух» и задаться вопросом: какое отношение воздух имеет к водяному насосу? Вы удивитесь, что именно означает аспирация воздуха.Кавитация при аспирации воздуха возникает, когда воздух попадает внутрь насоса из-за неисправного клапана или слабого места, такого как уплотнительное кольцо. Из-за неисправности, как только воздух попадает внутрь, ему ничего не остается, кроме как откачать его. Поскольку это воздух, а не вода или жидкость, воздух создает пузырьки внутри воды при перемещении в насосе. Эти пузыри затем лопаются при вращении крыльчатки и вызывают повреждение крыльчатки.

Решения для кавитации при аспирации воздуха могут быть немного сложнее, чем для некоторых других типов кавитации.Даже если внутрь насоса попадет небольшое количество воздуха, это может вызвать кавитацию в течение длительного периода времени. Вы всегда должны регулярно проверять соединения, клапаны, корпус насоса и трубы насоса, чтобы убедиться, что на нем нет трещин или чего-либо, что может позволить воздуху попасть внутрь водяного насоса. Если вы обнаружите трещину или другое повреждение, немедленно замените деталь. Замените все изношенные уплотнительные кольца и убедитесь, что все уплотнительные кольца и механические уплотнения находятся в хорошем состоянии. Также убедитесь, что используемый вами насос подходит для перекачивания необходимой вам жидкости.Любая вязкая или кислая жидкость может привести к износу насоса и просачиванию воздуха внутрь, если ваш насос не может обрабатывать указанную жидкость. В общем, проводите хорошее обслуживание водяного насоса, и вы сможете избежать кавитации при аспирации воздуха.

Турбулентная кавитация

Последний тип кавитации кажется довольно очевидным, поскольку турбулентность, вызванная перекачиваемой водой, создает пузыри и вызывает кавитацию. Но насос всегда перемещает воду, так как же можно избежать или исправить турбулентность? Простого перемещения и перекачивания жидкости недостаточно, чтобы вызвать турбулентность — для этого требуются трубы, фильтры, клапаны и другие части насоса, которые не подходят для перекачивания любой жидкости, которую вам нужно перекачивать, которая может вызвать турбулентность. Если детали не подходят, жидкость становится турбулентной и начинает испытывать разное давление, что приводит к кавитации.

Подобно кавитации при синдроме прохождения лопастей, вы можете избежать большинства причин турбулентной кавитации за счет правильного, тщательного планирования того, какие детали вам нужны, и сколько жидкости вы перекачиваете, а также с какой скоростью вы ее перекачиваете. Различные части вашего водяного насоса должны выдерживать нагрузку, которую вы на них создаете, и, если они являются правильными частями, вы сможете избежать турбулентности.Вы также должны убедиться, что не превышаете руководство по производительности вашего водяного насоса. Если вы нажмете помпу слишком сильно, у вас может начаться турбулентность, помимо других проблем с производительностью.

Предотвращение кавитации в водяном насосе невероятно важно, так как ее предотвращение может сэкономить ваше время и деньги, а также продлить срок службы рабочего колеса и насоса. Всегда помните о любых симптомах кавитации и регулярно проверяйте и обслуживайте помпу, чтобы быть в курсе любых проблем, которые могут возникнуть. Если вы обнаружите, что у вас возникла кавитация, не бойтесь задавать вопросы и обращаться к нашим специалистам по применению, чтобы они помогли вам решить любые проблемы, которые могут у вас возникнуть, и подтвердить, что у вас есть правильный насос для вашего применения.

изображения любезно предоставлены AMT Pumps

Устранение неисправностей Центробежные насосы — кавитация в насосе, как ее избежать

Есть насос, который издает хлопающие звуки или звучит так, будто качает шарики? Если это так, возможно, у вас проблема с кавитацией.Кавитация насоса может вызвать ряд проблем для вашей насосной системы, включая чрезмерный шум и потребление энергии, не говоря уже о серьезном повреждении самого насоса.

Что такое кавитация насоса?

Проще говоря, кавитация — это образование пузырьков или полостей в жидкости, возникающих в областях относительно низкого давления вокруг рабочего колеса. Взрыв или схлопывание этих пузырьков вызывает сильные ударные волны внутри насоса, вызывая значительные повреждения рабочего колеса и / или корпуса насоса.

Кавитация насоса, если ее не лечить, может вызвать:

• Неисправность корпуса насоса
• Разрушение рабочего колеса
• Чрезмерная вибрация, ведущая к преждевременному выходу из строя уплотнения и подшипника
• Энергопотребление выше необходимого
• Пониженный расход и / или давление

Кавитация насоса бывает двух типов: всасывающая и нагнетательная.

Кавитация на всасывании

Когда насос находится в условиях низкого давления или высокого вакуума, возникает кавитация на всасывании.Если насос «истощен» или не получает достаточного потока, пузырьки или полости образуются у проушины рабочего колеса. По мере того, как пузырьки переносятся на нагнетательную сторону насоса, условия жидкости изменяются, сжимая пузырь в жидкость и заставляя его взорваться о поверхность рабочего колеса.

В рабочем колесе, пострадавшем от всасывающей кавитации, не хватает больших или очень маленьких кусочков материала, что делает его похожим на губку. Повреждение крыльчатки появляется вокруг проушины крыльчатки при наличии всасывающей кавитации.

Возможные причины всасывающей кавитации:

• Забиты фильтры или сетчатые фильтры
• Засор в трубе
• Насос работает слишком далеко вправо на кривой насоса
• Неправильная конструкция трубопровода
• Плохие условия всасывания (требования NPSH)

Кавитация на выходе

Когда давление нагнетания насоса чрезвычайно велико или работает менее 10% от точки наилучшего КПД (BEP), возникает кавитация на нагнетании.Высокое давление нагнетания затрудняет вытекание жидкости из насоса, поэтому она циркулирует внутри насоса. Жидкость протекает между крыльчаткой и корпусом с очень высокой скоростью, вызывая разрежение на стенке корпуса и образование пузырьков.

Как и в случае всасывающей кавитации, схлопывание этих пузырьков вызывает интенсивные ударные волны, вызывая преждевременный износ наконечников рабочего колеса и корпуса насоса. В крайних случаях кавитация на нагнетании может привести к поломке вала рабочего колеса.

Возможные причины кавитации нагнетания:

• Засорение трубы на напорной стороне
• Засоренные фильтры или сетчатые фильтры
• Слишком левый ход на кривой насоса
• Неправильная конструкция трубопровода

Предотвращение кавитации

Если в насосах наблюдается кавитация, проверьте эти вещи, чтобы устранить проблему самостоятельно:

1. Проверить фильтры и сетчатые фильтры — засорение на стороне всасывания или нагнетания может вызвать дисбаланс давления внутри насоса
2. Обратитесь к кривой насоса — Используйте манометр и / или расходомер, чтобы понять, где ваш насос работает на кривой.Убедитесь, что он работает с максимальной эффективностью. Работа насоса с максимальной эффективностью приводит не только к избыточной рециркуляции, ожидаемому чрезмерному нагреву, радиальным нагрузкам, вибрации, высоким температурам уплотнения и снижению эффективности.
3. Пересмотреть конструкцию трубы — Убедитесь, что путь жидкости к насосу и от него идеален для условий эксплуатации насоса. Конструкции с перевернутыми буквами «U» на стороне всасывания могут задерживать воздух, а конструкции с углом 90 ° непосредственно перед насосом могут вызвать турбулентность внутри насоса.И то, и другое приводит к проблемам со всасыванием и кавитации в насосе.

Для получения дополнительной информации о том, как обнаруживать и предотвращать кавитацию в насосе, обязательно ознакомьтесь с нашим сообщением: Технологии для обнаружения и предотвращения кавитации в насосе.

Кавитация — распространенная проблема в насосных системах, но при правильном выборе размеров насоса, конструкции труб и уходе за фильтрами и сетчатыми фильтрами можно в значительной степени избежать повреждения насосов и их рабочих колес.

Gorman Rupp Pumps использует демонстрационный насос со стеклянной облицовкой для обучения групп навыкам кавитации. Посмотрите это в действии ниже.

Решаете проблему кавитации? Спросите нас об этом! Мы с радостью предоставляем техническую помощь предприятиям в Висконсине, Миннесоте, Айове и Верхнем Мичигане.

Что такое кавитация насоса и как ее предотвратить?

Кавитация — обычная проблема центробежных насосов. Если вы слышите странные звуки, исходящие от вашего насоса, скорее всего, проблема в кавитации. Но что такое кавитация? И как вы можете предотвратить это? Читай дальше что бы узнать.

Что такое кавитация насоса?

Чтобы понять, как предотвратить кавитацию насоса, важно хорошо понимать, в чем проблема и как она возникает. Есть несколько типов кавитации, которые мы обсудим ниже, но процесс аналогичен.

Определение кавитации: Кавитация — это образование и накопление пузырьков вокруг рабочего колеса насоса. Он имеет тенденцию образовываться в жидкостях любой вязкости, когда они перемещаются через насосную систему и вокруг нее.Когда каждый из этих крошечных пузырьков схлопывается или лопается, он создает внутри жидкости ударную волну высокой энергии. Представьте, что вы бросаете камень в пруд. Круговая рябь, возникающая в этом процессе, похожа на взрыв кавитационных пузырей. Разница здесь в том, что из-за огромного количества пузырьков, создающих эти ударные волны, рабочее колесо и другие компоненты насоса могут со временем разрушаться.

Типы кавитации

Существует пять различных типов кавитации. Это важно понимать, когда мы рассматриваем способы предотвращения кавитации.

Типы кавитации:

1. Испарение: Наиболее распространенная форма, также известная как кавитация недостаточного NPSHa или «классическая кавитация». Это происходит, когда центробежный насос сообщает скорость жидкости, когда она проходит через проушину рабочего колеса. Если крыльчатка не работает должным образом, часть жидкости может быстро вскипеть (испаряться), создавая те крошечные ударные волны, которые мы обсуждали выше.

2. Турбулентность: Если части системы — трубы, клапаны, фильтры, колена и т. Д.- не соответствуют количеству или типу перекачиваемой жидкости, это может привести к образованию вихрей в указанной жидкости. По сути, это приводит к тому, что жидкость становится турбулентной и испытывает перепады давления повсюду. Эти различия могут со временем разрушить твердые материалы, точно так же, как река размывает землю.

3. Синдром лопасти: Также известный как «синдром прохождения лопатки», этот тип кавитации возникает, когда либо рабочее колесо имеет слишком большой диаметр, либо корпус имеет слишком толстое покрытие.Любой из них или оба создают меньше места внутри самого корпуса. Когда это происходит, небольшое количество свободного пространства создает повышенную скорость жидкости, что, в свою очередь, приводит к более низкому давлению. Это более низкое давление нагревает жидкость, создавая кавитационные пузыри.

4. Внутренняя рециркуляция: В этом случае насос не может нагнетать с надлежащей скоростью, поэтому жидкость рециркулирует вокруг рабочего колеса. Жидкость проходит через зоны низкого и высокого давления, в результате чего возникает тепло и высокая скорость.Конечный результат? Пузыри испарения. Частая причина этого — закрытие нагнетательного клапана во время работы насоса.

5. Кавитация при аспирации воздуха: Еще одна распространенная форма. Иногда воздух может попадать в насос через неисправные клапаны или другие слабые места, такие как уплотнительные кольца. Попав внутрь, воздуху некуда деваться, кроме как на прогулку. Когда жидкость вращается, воздух образует пузырьки, которые затем лопаются под давлением крыльчатки.

Симптомы кавитации

Как и в случае с любой структурной или механической проблемой, важно иметь надежный процесс обслуживания.Проверка компонентов и производительности вашего насоса — отличный способ определить ранние предупреждающие признаки кавитации.

Результатом кавитации может быть один или несколько следующих симптомов:

• Пониженный расход или давление: Если ваш насос не производит объем потока, указанный производителем, это может означать, что имеет место кавитация.
• Неожиданные вибрации: Кавитация может вызывать необычные вибрации, не связанные ни с используемым оборудованием, ни с перекачиваемой жидкостью.
• Эрозия рабочего колеса: Кусочки рабочего колеса в системе или эродированные детали являются верным признаком кавитации.
• Отказ уплотнения / подшипника: Кавитация также может вызвать утечку или выход из строя уплотнений.
• Неустойчивое энергопотребление: Если вокруг рабочего колеса образуются пузырьки или оно уже начало выходить из строя, вы можете заметить, что вашему насосу требуется больше энергии, чем обычно, для транспортировки рабочей среды. Вы также можете заметить колебания потребляемой мощности по мере увеличения и уменьшения всасывания в зависимости от того, как работает крыльчатка.
• Шум: Если есть один признак кавитации, это шум. Когда пузыри лопаются, они могут издавать серию булькающих, трескучих звуков. В качестве альтернативы это может звучать как крошечные шарики или шарикоподшипники, дребезжащие внутри корпуса крыльчатки.

В дополнение к вышесказанному, работа центробежного насоса в крайнем правом углу BEP (или за пределами кривой) может вызвать кавитацию. При увеличении расхода также увеличивается требуемый чистый положительный напор на всасывании (NPSHr), а когда NPSHr превышает имеющийся чистый положительный напор на всасывании (NPSHa), возникает кавитация.

Как предотвратить кавитацию

Теперь, когда вы знаете, что искать, и понимаете различные типы кавитации, с которыми вы можете столкнуться, вы можете сформулировать план по предотвращению кавитации, сэкономив большие средства на обслуживании и замене деталей.

Помните пять различных форм кавитации? Давайте посмотрим, как предотвратить каждую из них.

Кавитация испарения

Попробуйте следующее:

• Уменьшите скорость двигателя (об / мин).Примечание. Замедление откачки приведет к снижению расхода и напора.
• Установить крыльчатку индуктора
• Включите подкачивающий насос в вашу насосную систему. Это снимет нагрузку с вашего основного насоса.
• По возможности снизьте температуру насоса, жидкости и / или других компонентов.
• Увеличьте уровень жидкости в зоне всасывания.
• Если возможно, попробуйте увеличить диаметр проушины в центре крыльчатки.

Турбулентная кавитация

Профилактические меры:

• Оцените все компоненты, чтобы убедиться, что они выдерживают нагрузку от скорости потока, объема и свойств транспортируемой жидкости.При необходимости замените компоненты.
• Убедитесь, что вы не превышаете рекомендации производителя вашей помпы. Насосная система, которую слишком сильно толкают, неизбежно выйдет из строя. Например, запуск насоса за пределами кривой производительности. Лучше всего увеличить
• Увеличьте размер всасывающей линии насоса, чтобы уменьшить турбулентность

Синдром лопаточного синдрома Кавитация

Предотвратить прохождение лопатки или кавитацию при синдроме лопасти относительно просто. Убедитесь, что свободное пространство между рабочим колесом и его корпусом составляет 4% диаметра рабочего колеса или более.Чуть меньше — и начнется кавитация.

Кавитация внутренней рециркуляции

Чтобы предотвратить этот тип кавитации, выполните следующие действия:

• Откройте клапан ограниченного нагнетания вашего насоса и осмотрите его на предмет засоров.
• Очистите выходной фильтр от мусора или скоплений.
• Убедитесь, что обратный клапан установлен правильно. Распространенной ошибкой при установке является установка этого клапана обратной стороной.
• Проверьте нагнетательный клапан и убедитесь, что он открыт, а не закрыт.
• Оценить давление в нагнетательной линии. Если есть проблема с давлением напора, то возможно, что жатка не подходит для работы и нуждается в замене, или система работает рядом с запорной головкой.

Кавитация при аспирации воздуха

Это может быть сложно предотвратить. Даже малейшее количество воздуха, всасываемого в систему, со временем может вызвать кавитацию.Лучше всего выполнить установку с помощью гребешка с мелкими зубьями, чтобы убедиться, что все стыки и соединения надежно герметизированы.

Предотвратить этот тип кавитации можно с помощью:

• Регулярно проверяйте уплотнительные кольца на всасывающих трубопроводах, чтобы убедиться, что они не погибли.
• Определите, вызывает ли пенообразующая жидкость скопление пузырьков. В этом случае запускайте систему медленнее или периодически очищайте ее от всего содержимого, включая воздух.
• Проверьте все уплотнительные кольца и вторичные механические уплотнения.
• Убедитесь, что на всех трубах нет трещин или следов эрозии.
• Убедитесь, что все материалы системы способны обрабатывать жидкость, которую вы собираетесь транспортировать. Вязкие, абразивные или кислые жидкости могут разъедать материалы до такой степени, что воздух может попасть в систему.
• Регулярные проверки клапанов, соединений и всего остального, что может показаться вероятным в какой-то момент выйти из строя. Как только что-нибудь покажет признаки неисправности, замените.

Предотвращение кавитации критически важно для исправного насоса

Предотвращая кавитацию, вы значительно увеличите эффективность и срок службы вашего насоса.Помните, что профилактика стоит тысячи лекарств, поэтому найдите время, чтобы провести тщательную программу обслуживания, и она спасет вас в долгосрочной перспективе.

Если вам нужна помощь в определении компонентов, необходимых для вашей системы, не стесняйтесь обращаться к одному из наших экспертов по насосам. Будьте уверены, что вы получите лучший совет от Global Pumps, самого надежного поставщика промышленных насосов в Австралии.

Обнаружение неисправного насоса до того, как это станет серьезной проблемой: узнайте о «Мониторинг состояния насосов и другого вращающегося оборудования» .Global Pumps предоставляет новейшую технологию удаленного мониторинга состояния, доступную в Австралии.

Очистка воды ультразвуком — Scientific American

Реклама Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале « Journal of Physical Chemistry» A. , для уничтожения загрязнителей воды могут не потребоваться химические вещества. Вместо этого может помочь ультразвук с правильной частотой. Ультразвук создает пузырьки в воде в результате процесса, называемого кавитацией. «Когда пузыри схлопываются, газ внутри них становится очень сжатым и находится при высоких температурах в течение очень короткого промежутка времени», — объясняет ведущий автор Инес Хуа из Университета Пердью.«Температура и давление таковы, что органические загрязнения могут разлагаться».

Чтобы выяснить, какая частота ультразвука будет наиболее эффективной для очистки воды, ученые изучили другой процесс, связанный с кавитацией, называемый сонолюминесценцией, при котором пузырьки воды, бомбардируемые звуком, на самом деле излучают свет. «Наша гипотеза заключалась в том, что интенсивность света, исходящего от пузырей, будет разной для разных частот», — говорит Хуа. «Причина, по которой все будет иначе, заключается в том, что характер схлопывания пузырьков, а также количество пузырьков в растворе будут зависеть от частоты.»

Команда Хуа поместила стеклянный сосуд с примерно одним литром воды на стальной датчик, излучающий ультразвуковые волны. Они также сбросили в воду 1,4-диоксан, органический загрязнитель. Затем они включили в микс ультразвуковые частоты 205, 358, 618 и 1071 килогерц. Другие ученые проводили аналогичные серии экспериментов в прошлом, но команда Хуа была первой, кто оставил все условия, кроме постоянной частоты ультразвука.

Они обнаружили, что на частоте 358 килогерц соединение реагирует быстрее, чем на любой другой частоте.Хуа надеется, что ультразвук станет альтернативой обычным химическим методам очистки воды. «Этим очень легко пользоваться», — добавляет она. «Для этого не нужны высококвалифицированные операторы. Вы просто включаете выключатель, мощность начинает передаваться через решение, и ваш процесс начинается».

ОБ АВТОРЕ (-И)

Последние статьи Харальда Франзена

Информационный бюллетень

Станьте умнее. Подпишитесь на нашу новостную е-мэйл рассылку.

Поддержите научную журналистику

Откройте для себя науку, меняющую мир.Изучите наш цифровой архив 1845 года, в который входят статьи более 150 лауреатов Нобелевской премии.

Подпишитесь сейчас!

Как избежать кавитационных повреждений — время очистки

Автор April Hirsch / Опубликовано в мае 2017 г.

Задолго до того, как большинство из нас услышало о кавитации, мы использовали кавитацию как детскую игру. Мы (или наши братья и сестры) стремились к ужасным звукам, пытаясь высосать через соломинку небольшое количество оставшейся жидкости.(Самые изобретательные источники шума даже надували жидкость в стакане и создавали пузыри, прежде чем всосать через соломинку.)

Сегодня мы знаем, что ужасные шумы, исходящие от насоса, могут сигнализировать о кавитации. Проще говоря, в воде в нашем насосе есть пузырьки газа или воздушные карманы. Кавитация — это образование и схлопывание пузырьков пара в текущей жидкости.

При достаточно больших карманах и достаточно сильном обрушении вода может перемещаться с такой силой, что вызывает повреждение насоса — особенно точечную коррозию некоторых компонентов.(Явление кавитации не ограничивается насосами как таковыми. Подводное крыло и гребной винт могут, например, получить кавитационное повреждение.)

Поскольку значительная кавитация вызывает вибрацию, насос, на который воздействует кавитация, становится шумным. Что вызывает кавитацию? Что ж, вернемся к соломинке. Даже в полном стакане жидкости возможна кавитация, если ледяная крошка застревает в соломе. Или, если соломинка повреждена прорезью. И так далее. У всех этих непрофессиональных соломенных опытов есть аналоги в насосе.

Другими словами, кавитация может быть результатом либо проблемы всасывания, либо проблемы нагнетания. Если фильтр или сетчатый фильтр забит, это эквивалентно попаданию кусочка льда (или шарика мороженого) в соломинку.

Теперь мы могли бы вывести уравнение Бернулли для несжимаемого потока — хорошо, мы только что сделали, но проще провести аналогию, чем углубляться в физику и математику, учитывая, что наша цель — избежать кавитационного разрушения. Итак, давайте остановимся на аналогии с соломинкой.

Если соломинка очень, очень длинная, всасывающий насос (горловина) может находиться слишком далеко, чтобы поддерживать постоянный поток.Если кто-то соединит две соломинки вместе, сделав прорезь в одной и надев ее на другую, такая грубая подгонка не сработает. Все становится знакомо, не так ли?

Чтобы поток поддерживался и не прерывался из-за надоедливых пустот, труба (соломинка) не должна быть слишком узкой по диаметру или слишком длинной, или иметь слишком много фитингов и т. Д. Производители и дистрибьюторы на каждом этапе стремятся убедиться, что их конечные пользователи будут иметь спецификации для оптимальной конфигурации.А при наличии оптимальной конфигурации и скрупулезном выполнении планового обслуживания кавитация становится редкостью. Тем не менее, это слишком распространено, и можно сделать больше, чтобы этого избежать.

Кавитация в некоторых условиях может быть настолько серьезной, что действительно создает ситуацию жизни или смерти. Рассмотрим обходной аппарат для сердца. Или вспомните декомпрессионную болезнь (повороты), с которой сталкиваются дайверы.

Возможно, конечные пользователи аппаратов для мытья под давлением проявят некоторую снисходительность, потому что они не ожидают повредить насос, если сделают разовое исключение.Однако задолго до того, как произойдет катастрофическое повреждение насоса, нарушение технических требований и продолжение кавитации может привести к более высокому потреблению энергии и менее оптимальному потоку (из-за снижения давления).

Кавитация также может привести к износу уплотнений или подшипников раньше, чем того требует их безупречный срок службы. Наконец, серьезное кавитационное повреждение может разрушить насос (например, корпус, рабочее колесо).

Перспективы

Опять же, правильное обслуживание и правильное использование предотвращают кавитацию.Из-за различий в качестве воды (например, жесткости) по стране угроза кавитации несколько различается. Также много различий в городском водоснабжении. Следовательно, различаются и взгляды на то, как использовать или не использовать коммунальные ресурсы.

Скотт М. Кристоферсон, менеджер отдела обслуживания General Pump в Мендота-Хайтс, Миннесота, считает, что «примерно 33 процента» аппаратов / насосов для мытья под давлением попадают в сервисный центр из-за кавитационного повреждения. По его словам, есть несколько основных действий, которые могут предпринять подрядчики, чтобы избежать такого ущерба.

«Подача давления в насос с входным трубопроводом подходящего размера — шлангами, фитингами, фильтрацией и т. Д.», — говорит Христо-Ферсон. «И избегайте локтей или ограничений, которые могут вызвать турбулентность. Кроме того, следите за чистотой фильтров и сеток ».

Использование воды из жилого дома в целом безопасно, — говорит Христоферсон. Он видит преимущество в использовании воды из бытового крана. Что, например, лучше, чем использовать мобильный танк?

«Да, на самом деле лучше использовать водоснабжение дома, поскольку оно находится под давлением, если используется надлежащая фильтрация», — говорит Кристоферсон.«Если насос питается от резервуара, он часто работает в вакууме, особенно при понижении уровня воды».

Дэйв Хильдебранд, вице-президент Barens Inc. в Сенеке, штат Пенсильвания, делится своим взглядом на кавитационные повреждения. «Мы не обнаружили, что кавитация является серьезной проблемой для насосов, которые мы продавали на протяжении многих лет», — говорит он. «Это проблема? Да, но я не уверен, насколько здорово.

По вопросу о том, использовать ли муниципальный бытовой кран или резервуар, Хильдебранд предлагает, чтобы это вопрос оценки качества воды и расхода.«Большинство проблем с водой, которые мы находим, связаны с низким качеством воды, из-за чего накапливается кальций и т. Д., А обратные клапаны, уплотнения и поршни разрушаются, — объясняет Хильдебранд.

«Я не уверен, что использование воды из резервуара вместо воды из постоянного« городского »источника — хорошая рекомендация», — говорит Хильдебранд. «Независимо от возраста труб в доме, поток и давление будут больше, чем из водяного бака, плюс вам понадобится большой бак, если работа продлится какое-то время. Если скорость машины составляет 4 галлона в минуту, вам понадобится бак на 240 галлонов на один час очистки.”

Конечный пользователь насоса должен всегда помнить, какую силу может иметь схлопывание пузырьков в жидкости, либо непосредственно, либо за счет выталкивания струй жидкости при их схлопывании. Эти форсунки могут разбивать поверхности.

Еще один способ взглянуть на это так: без оптимально функционирующего насоса подрядчик не имеет оптимально функционирующей мойки высокого давления.

Кавитация, вопросы и ответы

Джеффри Полдинг, президент компании Dirt Killer Pressure Washers Inc. в Балтиморе, штат Мэриленд, как и все производители, дистрибьюторы и поставщики аппаратов для мытья под давлением, хочет, чтобы конечные пользователи знали как можно больше о кавитации и способах ее предотвращения.Оптимально функционирующие насосы поддерживают промышленность. В следующих вопросах и ответах Полдинг отвечает за нас на несколько вопросов.

Время очистки [CT]: Есть ли у вас какие-либо оценки того, сколько моечных машин / насосов высокого давления доставляется в сервисный центр из-за кавитационного повреждения?

Полдинг: Более 50 процентов имеют кавитационные повреждения.

CT: Какой главный совет вы даете подрядчику относительно того, как избежать кавитации (и кавитационного повреждения)?

Paulding: Причин кавитации много.Отсутствие подачи в насос необходимого количества воды, [например] подача насоса на 4 галлона в минуту, 3,7 галлона в минуту. Слишком длинный садовый шланг. Ограничения во впускной арматуре или впускной арматуре недостаточно герметичны, поэтому возникают утечки, через которые может попасть воздух. Мойка высокого давления остается в байпасе слишком долго, так что вода в насосе нагревается, что приводит к разложению воды и выпуску воздуха, вызывающего кавитацию. Подрядчикам следует избегать всего этого.

CT: В жилых помещениях подрядчик может избежать некоторых вероятных причин кавитации, используя водопровод, который он носит с собой, вместо того, чтобы использовать водопровод домовладельца, особенно когда это старый дом с водопроводными трубами, которые не заменяли десятилетиями.Это наивная (непрофессиональная) концепция?

Paulding: Нет. Приносить собственную воду — это разумно, особенно в районе, где местный источник воды из колодцев и может не обеспечить достаточного количества галлонов в минуту для установки для мытья под давлением подрядчика. По этой причине мы постоянно строим грузовые автомобили, фургоны и прицепы с резервуарами для воды для профессиональных подрядчиков по уборке.

CT: Порекомендуете ли вы подрядчику определенные инструменты, которые помогут предотвратить возможность кавитации — например.g., конкретный тип манометра или фильтров?

Paulding: Лучшим инструментом является ведро на пять галлонов. Измерьте время, необходимое для наполнения пятигаллонного ведра из вашего источника воды, чтобы увидеть, собираетесь ли вы набрать достаточно воды для мойки высокого давления, которую планируете использовать из этого источника. Используйте садовые шланги увеличенного диаметра для тяжелых условий эксплуатации, которые обеспечат подачу достаточного количества воды из источника в мойку высокого давления и будут противостоять перегибам, которые могут вызвать затруднения в водопроводе.Используйте фитинги увеличенного размера. Регулярно очищайте фильтры, чтобы предотвратить засорение или ограничение потока. Используйте свои уши. Если ваша мойка высокого давления издает стук или давление повышается, вы, вероятно, вызываете кавитацию в насосе, и вам нужно остановиться и выяснить причину, а не продолжать работу.

CT: О чем мы должны были вас спросить?

Paulding: Многие подрядчики знают о кавитации и о том, как ее избежать.Проблема в том, что их работникам может быть все равно. См. Ссылку на видео, объясняющее кавитацию, на сайте www.youtube.com/watch?v=2DZ8JFSXloU.

Кавитация испарения — Центробежные насосы

Кавитация испарения составляет около 70% всей кавитации. Иногда это называют «классической кавитацией». При какой температуре закипает вода? Ну это зависит от давления. Вода закипит, если температура будет достаточно высокой.Вода закипит, если давление будет достаточно низким.

Согласно закону Бернулли, когда скорость увеличивается, давление падает. Это было объяснено в главе 1. Центробежный насос работает за счет ускорения и передачи скорости жидкости в ушке рабочего колеса. При правильных условиях жидкость может закипать или испаряться в проушине крыльчатки. Когда это происходит, мы говорим, что насос страдает кавитацией паров.

Этот тип кавитации также называется кавитацией недостаточного NPSHa.Чтобы предотвратить этот тип кавитации, NPSHa в системе (доступная энергия в системе) должен быть выше NPSHr насоса (минимальная потребность насоса в энергии).

Хорошее предложение по предотвращению кавитации испарения:

NPSHa> NPSHr + запас прочности 3 фута или более

Помните из главы 2 формула NPSHa: NPSHa = Ha + Hs — Hvp — Hf — Hi. Если вы хотите поднять NPSHa, необходимо будет увеличить элементы (Ha, Hs), которые добавляют энергию жидкости, или уменьшить элементы (Hvp, Hf, Hi), которые отбирают энергию из жидкости.Также помните, что показание NPSHr, напечатанное на кривой насоса, в настоящее время представляет собой точку, в которой насос уже испытывает 3% -ное снижение работоспособности из-за кавитации. Некоторые люди в отрасли призывают к более точному определению NPSHr и более высокому запасу прочности по NPSHa.

Когда насос разобран в мастерской, повреждения от кавитации паров видны позади лопастей рабочего колеса по направлению к ушку рабочего колеса, как показано ниже (Рисунок 3-1).

Для устранения и предотвращения этого типа кавитационного повреждения:

1.Понизьте температуру. Это снижает Hvp

.

2. Поднимите уровень жидкости во всасывающем сосуде. Это поднимает Hs.

3. Поменять помпу.

■ Уменьшите скорость. Это снижает Hf.

■ Увеличьте диаметр проушины рабочего колеса. Это снижает Hf и Hi.

■ Используйте крыльчатку-индуктор. Это уменьшает Hi и увеличивает Ha.

■ Используйте два насоса меньшей производительности параллельно. Это снижает Hf и Hi.

■ Используйте подкачивающий насос для подпитки основного насоса.Это увеличивает Ха.

Типичная ситуация, часто приводящая к кавитации испарения, — это насос питательной воды бойлера

, в котором насос опорожняет бак деаэратора (d-a). Поскольку этот насос создает высокое давление нагнетания, он также должен создавать сильный вакуум в проушине рабочего колеса. Обычно этот насос может генерировать 200 фунтов на квадратный дюйм (460 футов напора) и требует 30 футов NPSHr в своей рабочей точке.

Танк d-a обычно бывает двух разновидностей:

■ Вентилируемый и подверженный воздействию атмосферы.

■ Закрытый и находящийся под давлением.

Еще раз, формула и элементы NPSHa следующие: NPSHa = Ha + Hs — Hvp — Hf- Hi, где:

га атмосферный напор. Это 33,9 фута на уровне моря.

Hs Статическая головка. Это уровень в резервуаре d-a над центральной линией насоса. Обычно это от 12 до 15 футов.

Напор пара Hvp. Он основан на температуре питательной воды. Раздел Глава 2, Свойства воды I и II.

Hf Friction Head, или потери на трение во всасывающем трубопроводе.Мы могли бы присвоить этому значение 1 фут

Привет впускной напор. Потери во всасывающем отверстии насоса до проушины рабочего колеса. Эти потери могут быть незначительными до 2 футов, в зависимости от конструкции.

Температура питательной воды в резервуаре d-a обычно составляет около 190 ° F в открытом резервуаре. Тогда у нас есть:

Продолжить чтение здесь: Внутренняя рециркуляция

Была ли эта статья полезной?

Понимание кавитации: крошечные разрушительные подводные взрывы

Каждый раз, когда вы ведете лодку, включаете насос или, возможно, даже запускаете кран, происходят крошечные разрушительные подводные взрывы.Эти взрывы представляют собой быстро образующиеся пузырьки пара, вызванные кипящей водой в процессе, называемом кавитацией.

Основы кавитации

Основы кавитации основаны на принципе Бернулли. В нем говорится, что давление жидкости уменьшается с увеличением скорости и наоборот. В сочетании с этой идеей мы должны помнить, что температура кипения воды изменяется в зависимости от давления, под которым она находится. Вот почему скороварки делают приготовление пищи более эффективным. Как только мы усвоим эту концепцию, станет легче понять, почему происходит кавитация.

Знаете вы это или нет, но вы наверняка видели кавитацию. Те пузырьки, которые всплывают на поверхность за движущимися лодками, на самом деле являются следами кавитации. Когда гребной винт на лодке быстро вращается, движение увеличивает локальную скорость воды вокруг него. Это создает зону низкого давления на задней стороне гребного винта.

СВЯЗАННЫЙ: КАК РАБОТАЮТ УСТАНОВКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДЫ?

Это низкое давление вызывает кипение воды при температуре жидкости окружающей среды, поэтому из-за кипения образуются небольшие пузырьки пара.Эти пузырьки пара затем взрываются из-за окружающего давления воды, а затем снова образуются из-за энергии, передаваемой от сжатия. Этот принцип можно увидеть на следующем GIF-изображении пули, входящей в воду.

Инженерные взрывы

Морские инженеры отчаянно избегают кавитации. Взрывы — особенно подводные паровые взрывы — завораживают наблюдателей, но для пропеллера они невероятно разрушительны. Когда кавитация происходит на гребном винте лодки или рядом с ним — или даже внутри труб и насосов — процесс отщепляет поверхностный слой металла.

Кажется нелогичным представлять себе небольшие взрывы в воде, повреждающие и разрушающие металл, но с мысленным пониманием относительной энергии взрыва и относительного ущерба, который он причиняет, все начинает становиться на свои места. Когда кавитированные пузырьки лопаются возле металла, это вызывает высокочастотные колебания на поверхности металла, которые отщепляют поверхность. В конце концов, после постоянной кавитации, целые слои и участки металла разделяются, что приводит к катастрофическому разрушению.

Однако современные инженеры уменьшают кавитацию за счет инновационной конструкции гребного винта. На самом деле, следующее видео об американской подводной лодке USS Pennsylvania является прекрасным примером:

Где возникает кавитация?

Кавитация происходит там, где вода быстро меняет скорость, вызывая значительный долгосрочный ущерб.