Xâm thực là gì? Làm thế nào để ngăn chặn xâm thực?

Xâm thực là một vấn đề phổ biến đối với máy bơm ly tâm. Nếu bạn nghe thấy tiếng động lạ phát ra từ máy bơm của mình thì rất có thể đây là vấn đề. Nhưng chính xác thì xâm thực là gì? Và làm thế nào bạn có thể ngăn chặn nó? Bài viết này sẽ giúp bạn.

Xâm thực là gì

Để hiểu cách ngăn chặn sự xâm thực của máy bơm, điều quan trọng là phải hiểu rõ vấn đề xâm thực là gì và nó phát sinh như thế nào. Có một số loại xâm thực mà chúng ta sẽ thảo luận bên dưới, nhưng chúng cũng tương tự nhau.

Xâm thực là gì
Xâm thực là gì

Có thể định nghĩa xâm thực: Xâm thực là sự hình thành và tích tụ các bong bóng xung quanh bánh công tác của máy bơm. Điều này có xu hướng hình thành trong chất lỏng có độ nhớt bất kỳ khi chúng được vận chuyển qua và xung quanh hệ thống máy bơm.

Khi mỗi bong bóng nhỏ này xẹp xuống hoặc vỡ ra, nó sẽ tạo ra một sóng xung kích năng lượng cao bên trong chất lỏng. Hãy tưởng tượng bạn ném một hòn đá xuống ao. Các gợn sóng hình tròn được tạo ra trong quá trình này tương tự như các bong bóng lỗ hổng phát nổ. Sự khác biệt ở đây là do số lượng bong bóng tuyệt đối tạo ra các sóng xung kích này, bánh công tác và các bộ phận khác của máy bơm có thể bị bào mòn theo thời gian.

Xâm thực xảy ra trong máy bơm ly tâm khi chiều cao cột áp hút hệ thống (NPSHa) thấp hơn chiều cao cột áp hút của máy bơm ly tâm (NPSHr) gây ra sự hình thành và tích tụ các bong bóng xung quanh mặt cánh bơm, sau đó những bong bóng này nổ/ vỡ dẫn đến một loạt vụ nổ nhỏ và làm hư hỏng đáng kể cả bánh công tác và vỏ máy.

Nếu máy bơm phát ra âm thanh như thể nó đang bơm các viên bi, thì có thể máy bơm đã gặp vấn đề về xâm thực (hoặc các viên bi đã mắc vào hệ thống thủy lực). Các vấn đề khác liên quan đến sự xâm thực là rung động quá mức sẽ dẫn đến sự cố của phớt và vòng bi, tiêu thụ điện năng cao hơn và giảm lưu lượng và áp suất.

Xâm thực tiếng Anh là gì?

Hiện tượng xâm thực máy bơm trong tiếng Anh được gọi là pump cavitation. Một hiện tượng rất phổ biến xảy ra trên các dòng máy bơm ly tâm.

Các dạng xâm thực máy bơm thường thấy

Có năm dạng xâm thực khác nhau. Điều quan trọng là phải hiểu những điều này khi chúng ta tìm cách ngăn chặn sự xâm thực xảy ra.

Các dạng xâm thực máy bơm
Các dạng xâm thực máy bơm

Các dạng xâm thực là:

Sự hóa hơi

Còn được gọi là xâm thực NPSHa không đầy đủ hoặc “xâm thực cổ điển”, đây là dạng phổ biến nhất. Nó xảy ra khi một máy bơm ly tâm truyền vận tốc trên chất lỏng khi nó đi qua mắt của bánh công tác. Nếu cánh quạt hoạt động không chính xác, một số chất lỏng có thể bị đun sôi nhanh chóng (hóa hơi), tạo ra những sóng xung kích nhỏ mà chúng ta đã thảo luận ở trên.

Dòng chảy

Nếu các bộ phận của hệ thống – đường ống, van, bộ lọc, co,… – không đủ lượng hoặc loại chất lỏng bạn đang bơm, điều này có thể tạo ra xoáy trong chất lỏng nói trên. Về bản chất, điều này dẫn đến chất lỏng trở nên hỗn loạn và trải qua sự chênh lệch áp suất trong suốt. Những khác biệt này có thể làm xói mòn các vật liệu rắn theo thời gian, giống như cách một con sông xói mòn mặt đất.

Hiệu ứng cánh quạt

Loại xâm thực này xảy ra khi cánh quạt được sử dụng có đường kính quá lớn hoặc vỏ có lớp phủ quá dày. Một trong hai hoặc cả hai điều này tạo ra ít không gian hơn trong chính buồng bơm. Khi điều này xảy ra, một lượng nhỏ không gian tự do tạo ra vận tốc trong chất lỏng tăng lên, do đó dẫn đến áp suất thấp hơn. Áp suất thấp hơn này làm nóng chất lỏng, tạo ra các bong bóng xâm thực.

Bọt nước gây xâm thực
Bọt nước gây xâm thực

Tái tuần hoàn bên trong

Trong trường hợp này, máy bơm không thể xả với tốc độ thích hợp và do đó chất lỏng được tuần hoàn lại xung quanh bánh công tác. Chất lỏng di chuyển qua các vùng áp suất thấp và cao dẫn đến nhiệt và vận tốc lớn. Kết quả cuối cùng? Sủi bọt khí. Nguyên nhân phổ biến cho điều này là khi van xả bị đóng trong khi máy bơm đang chạy.

Không khí vào buồng bơm quá nhiều

Một hình thức phổ biến khác. Đôi khi, không khí có thể bị hút vào máy bơm thông qua các van bị hỏng hoặc các điểm yếu khác như vòng khớp. Khi đã vào bên trong, không khí sẽ không còn để đi đâu ngoài việc di chuyển. Khi chất lỏng bị khuấy động xung quanh, không khí tạo thành các bong bóng sau đó được tạo ra dưới áp lực của cánh quạt.

Cách nhận biết máy bơm bị xâm thực

Như với bất kỳ vấn đề nào về kết cấu hoặc cơ học, điều quan trọng là phải có một quy trình bảo trì đáng tin cậy. Kiểm tra các thành phần và hiệu suất của máy bơm của bạn là một cách tuyệt vời để xác định các dấu hiệu cảnh báo sớm về sự xâm thực.

Xâm thực máy bơm ly tâm
Xâm thực máy bơm ly tâm

Một hoặc kết hợp các triệu chứng sau đây có thể là kết quả của sự xâm thực:

Lưu lượng hoặc áp suất giảm: Nếu máy bơm của bạn không tạo ra lượng lưu lượng như nhà sản xuất đã nêu, điều này có thể có nghĩa là đang xảy ra hiện tượng xâm thực.

Rung động không mong muốn: Sự rung lắc có thể gây ra rung động bất thường không do cả thiết bị được sử dụng và chất lỏng được bơm.

Xói mòn cánh quạt: Các mảnh cánh quạt trong hệ thống, hoặc các bộ phận bị ăn mòn là dấu hiệu chắc chắn của sự xâm thực.

Hỏng vòng bi / bạc đạn: Khe hở cũng có thể khiến vòng đệm bị rò rỉ hoặc hỏng hóc.

Tiêu thụ điện năng thất thường: Nếu bong bóng hình thành xung quanh bánh công tác hoặc bản thân cánh quạt đã bắt đầu hỏng, bạn có thể nhận thấy rằng máy bơm của bạn cần nhiều điện hơn bình thường để vận chuyển lưu chất. Bạn cũng có thể nhận thấy sự dao động của việc sử dụng điện khi lực hút tăng và giảm tùy thuộc vào cách hoạt động của cánh quạt.

Tiếng ồn: Nếu có một dấu hiệu của sự xâm thực thì đó là tiếng ồn. Khi bong bóng nổ, chúng có thể tạo ra một loạt các âm thanh sủi bọt, nứt vỡ. Ngoài ra, nó có thể nghe giống như những viên bi nhỏ hoặc ổ bi lắc xung quanh bên trong vỏ bánh công tác.

Ngoài những điều trên, việc vận hành máy bơm ly tâm ở phía xa bên phải của BEP (hoặc ở phần cuối của đường cong) có thể gây ra hiện tượng xâm thực. Khi lưu lượng tăng lên, yêu cầu NPSHr cũng tăng và khi NPSHr vượt quá NPSHa, hiện tượng xâm thực sẽ xảy ra.

Làm thế nào để ngăn chặn xâm thực

Bây giờ bạn biết những gì cần tìm và hiểu các loại xâm thực khác nhau mà bạn có thể gặp phải, bạn có thể lập kế hoạch ngăn chặn xâm thực, tiết kiệm một khoản lớn chi phí bảo trì và thay thế phụ tùng.

Kiểm tra bơm tránh hiện tượng xâm thực
Kiểm tra bơm tránh hiện tượng xâm thực

Hãy nhớ năm hình thức khác nhau của xâm thực máy bơm? Và đây là một trong những cách mà bạn có thể ngăn chặn xâm thực. Đó là:

    • Giảm tốc độ động cơ (RPM). Lưu ý: Làm chậm máy bơm sẽ làm giảm tốc độ dòng chảy và áp suất đầu nguồn.
    • Kết hợp một máy bơm tăng áp vào hệ thống máy bơm của bạn. Điều này sẽ giảm bớt một số quá tải cho máy bơm chính của bạn.
    • Nếu có thể, hãy giảm nhiệt độ của máy bơm, chất lỏng hoặc các thành phần khác.
    • Nếu có thể, hãy cố gắng tăng đường kính của mắt ở tâm cánh quạt của bạn.
    • Đánh giá tất cả các thành phần để đảm bảo rằng chúng có thể chịu áp lực của tốc độ dòng chảy, thể tích và đặc tính của chất lỏng được vận chuyển của bạn. Thay thế các thành phần khi cần thiết.
    • Đảm bảo bạn không vượt quá các nguyên tắc về hiệu suất của nhà sản xuất máy bơm. Hệ thống bơm bị đẩy quá mạnh sẽ không tránh khỏi hỏng hóc. Chẳng hạn như chạy máy bơm ở cuối đường cong hiệu suất. Tốt nhất là tăng kích thước đường hút của máy bơm ly tâm để giảm nhiễu loạn
    • Việc ngăn chặn sự đi qua của cánh gạt hoặc hội chứng cánh gạt là tương đối dễ dàng. Đảm bảo rằng không gian trống giữa cánh quạt của bạn và vỏ của nó bằng 4% đường kính cánh quạt của bạn trở lên.
    • Mở van xả của máy bơm và đánh giá bên trong xem có tắc nghẽn không.
Hiện tượng xâm thực phá huỷ bơm
Hiện tượng xâm thực phá huỷ bơm
    • Đảm bảo rằng van một chiều đã được lắp đặt chính xác. Một lỗi thường gặp trong quá trình lắp đặt là van này đã được lắp ngược.
    • Kiểm tra van xả và đảm bảo rằng nó đang mở và không đóng.
    • Ngay cả lượng không khí nhỏ nhất bị hút vào hệ thống theo thời gian cũng có thể gây ra hiện tượng xâm thực. Dùng cờ lê để kiểm tra lại quá trình lắp đặt của bạn để đảm bảo rằng tất cả các khớp và kết nối được bịt kín đúng cách là cách tốt nhất.
    • Thường xuyên kiểm tra các vòng khớp trên bất kỳ đường ống hút nào để đảm bảo chúng không bị hỏng.
    • Đánh giá xem chất lỏng tạo bọt có gây ra sự tích tụ bọt khí hay không. Nếu vậy, hãy chạy hệ thống chậm hơn hoặc định kỳ làm trống hệ thống của tất cả nội dung, bao gồm cả không khí.
    • Kiểm tra tất cả các vòng chữ O và bất kỳ vòng đệm cơ khí thứ cấp nào.
    • Đảm bảo tất cả các đường ống không có vết nứt hoặc dấu hiệu xói mòn.
    • Đảm bảo rằng tất cả các vật liệu của hệ thống có khả năng xử lý chất lỏng mà bạn định vận chuyển. Chất lỏng nhớt, mài mòn hoặc axit có thể ăn mòn vật liệu đến mức có thể hút không khí vào hệ thống.
    • Thường xuyên kiểm tra van, khớp nối và bất kỳ nơi nào khác có vẻ như có thể bị hỏng tại một thời điểm nào đó. Ngay khi có bất cứ thứ gì có dấu hiệu hỏng hóc, hãy thay thế.

Bài viết đã chia sẻ đến bạn về hiện tượng xâm thực là gì, và cách chống hiện tượng xâm thực xảy ra. Các bạn cần tìm hiểu thêm chủ đề gì thì hãy để lại thông tin bên dưới nhé!

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *