1.Apa itu pompa?
Jawaban: Secara umum, setiap mesin yang mengangkat zat cair, mengangkut zat cair, atau meningkatkan tekanan zat cair, yaitu mengubah energi mekanik penggerak mula menjadi energi cair, secara kolektif disebut sebagai pompa.
2. Klasifikasi pompa?
Jawaban: Kegunaan pompa bermacam-macam. Berdasarkan prinsip kerjanya, mereka dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori utama:
① Pompa volume ② Pompa baling-baling ③ Jenis pompa lainnya
3. Bagaimana cara kerja pompa volumetrik? Bisakah Anda memberi contoh?
Jawaban: Manfaatkan perubahan periodik volume kerja untuk mengalirkan cairan.
Misalnya: Pompa piston, pompa pendorong, pompa diafragma, pompa roda gigi, pompa pendorong, pompa ulir, dll.
4. Bagaimana cara kerja pompa baling-baling? Berikan contohnya?
Jawaban: Memanfaatkan interaksi cairan di dalam bilah untuk mengangkut cairan.
Misalnya: Pompa sentrifugal, pompa-aliran campuran, pompa aliran-aksial, pompa pusaran, dll.
5. Bagaimana cara kerja pompa sentrifugal?
Jawaban: Pompa sentrifugal mentransfer energi mekanik dari penggerak mula ke cairan melalui aksi putaran impeler. Selama proses ketika cairan mengalir dari saluran masuk ke saluran keluar impeler, energi kecepatan dan energi tekanannya meningkat. Cairan yang dikeluarkan oleh impeller diubah menjadi energi tekanan di ruang keluar dan kemudian dikirim melalui pipa pembuangan. Pada saat ini, ruang hampa atau tekanan rendah terbentuk di sisi saluran masuk impeler akibat keluarnya cairan. Cairan di ruang hisap ditekan ke saluran masuk impeler di bawah pengaruh tekanan permukaan cairan (tekanan atmosfer). Dengan demikian, impeler yang berputar terus menerus menyedot dan mengeluarkan cairan.
6. Apa ciri-ciri pompa sentrifugal?
Jawaban: Fitur-fiturnya adalah: kecepatan putaran tinggi, ukuran kecil, ringan, efisiensi tinggi, laju aliran besar, struktur sederhana, kinerja stabil, pengoperasian dan pemeliharaan mudah. Kekurangannya sebelum dihidupkan, pompa harus diisi cairan. Viskositas yang tinggi mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kinerja pompa dan hanya dapat digunakan untuk cairan dengan viskositas yang mirip dengan air. Rentang aliran: 5 - 20,000 meter kubik per jam, rentang tekanan: 8 - 2,800 meter.
7. Berapa jenis bentuk struktur yang dimiliki pompa sentrifugal? Apa karakteristik dan penerapannya masing-masing?
Jawaban: Pompa sentrifugal diklasifikasikan berdasarkan bentuk strukturnya menjadi: pompa vertikal dan pompa horizontal. Ciri-ciri pompa vertikal adalah: luas lantai kecil, biaya konstruksi rendah, dan pemasangan mudah. Kerugiannya adalah: pusat gravitasi yang tinggi, tidak cocok untuk pengoperasian dalam situasi tanpa fondasi tetap. Ciri-ciri pompa horizontal adalah: jangkauan aplikasi yang luas, pusat gravitasi yang rendah, dan stabilitas yang baik. Kekurangannya adalah: luas lantai besar, biaya konstruksi tinggi, volume besar, dan bobot berat. Misalnya: pompa vertikal adalah pompa pipa, pompa multi-tahap DL, pompa listrik submersible, dll. Pompa horizontal meliputi pompa IS, pompa multi-tahap tipe D-, pompa hisap ganda-tipe SH, tipe B-, tipe BA, tipe IH, tipe IR. Menurut persyaratan head dan laju aliran serta berdasarkan struktur impeller dan jumlah tahapan, mereka diklasifikasikan menjadi:
①, Pompa hisap-satu tahap-tunggal: Pompa terdiri dari satu impeler dengan satu lubang hisap. Kisaran laju aliran umum adalah: 5.5 - 2000 meter kubik per jam, dan kisaran head adalah: 8 - 150 meter. Ciri-cirinya adalah: laju aliran kecil dan head rendah.
②, Pompa hisap-tahap ganda-tunggal: Pompa memiliki satu impeler dengan dua bagian saluran masuk. Kisaran laju aliran umum adalah: 120 - 20,000 meter kubik per jam, dan kisaran head adalah: 10 - 110 meter. Ini memiliki laju aliran yang besar dan head yang rendah.
② Pompa multi-tahap hisap tunggal-: Pompa terdiri dari beberapa impeler. Impeler pertama mempunyai satu lubang hisap, ruang pelepasan dari impeler pertama berfungsi sebagai lubang hisap untuk impeler kedua, dan seterusnya. Kisaran laju aliran umum adalah: 5 - 200 meter kubik per jam, dan head antara 20 dan 240 meter. Karakteristiknya adalah laju aliran rendah dan head tinggi.
8. Apa itu pompa pipa? Apa saja fitur strukturalnya?
Jawaban: Pompa pipa adalah jenis pompa sentrifugal satu-hisap satu-tahap. Ini memiliki struktur vertikal. Karena saluran masuk dan saluran keluarnya berada pada garis lurus yang sama serta diameter saluran masuk dan saluran keluarnya sama, maka menyerupai bagian pipa dan dapat dipasang di posisi mana saja pada pipa, maka dinamakan "pompa pipa".
Fitur struktural: Ini adalah pompa sentrifugal-hisap satu-tahap tunggal. Saluran masuk dan saluran keluarnya sama dan terletak pada satu garis lurus yang sama, tegak lurus dengan garis tengah poros, dan merupakan pompa vertikal.
9. Fitur struktural dan keunggulan pompa sentrifugal vertikal hisap tunggal-tahap tunggal-tipe ISG adalah sebagai berikut:
Pertama, pompa berstruktur vertikal. Penutup motor dan penutup pompa dirancang sebagai satu kesatuan. Tampilannya kompak dan menarik, luas lantai kecil, biaya konstruksi rendah, dan dapat ditempatkan di luar ruangan bila dilengkapi dengan penutup pelindung.
Kedua, diameter saluran masuk dan saluran keluar pompa sama dan terletak pada jalur tengah yang sama. Itu dapat langsung dipasang pada platform seperti katup, dan proses pemasangannya sangat sederhana.
Ketiga, desain dasar yang cerdik memfasilitasi pemasangan pompa yang stabil.
Keempat, poros pompa berfungsi sebagai perpanjangan poros motor. Ini memecahkan masalah getaran serius yang terjadi ketika poros pompa sentrifugal konvensional dan poros motor menggunakan kopling untuk transmisi. Permukaan poros pompa dilapisi-krom, yang secara signifikan memperpanjang masa pakai pompa.
Kelima, impeller dipasang langsung pada poros motor yang diperpanjang. Selama pengoperasian, pompa tidak mengeluarkan suara bising. Bantalan motor menggunakan bantalan-kebisingan rendah, memastikan keseluruhan alat berat beroperasi dengan kebisingan yang sangat rendah, sehingga meningkatkan lingkungan penggunaan secara signifikan.
Keenam, segel poros mengadopsi segel mekanis, yang memecahkan masalah kebocoran serius yang disebabkan oleh mekanisme penyegelan pompa sentrifugal konvensional. Cincin statis dan cincin bergerak pada segel terbuat dari silikon karbida, yang meningkatkan masa pakai segel dan memastikan lingkungan kerja yang kering dan rapi.
Ketujuh, terdapat lubang ventilasi pada penutup pompa. Di sisi bawah dan kedua sisi badan pompa terdapat lubang pembuangan air dan lubang pengukur tekanan, yang dapat memastikan pengoperasian dan pemeliharaan pompa secara normal.
Kedelapan, struktur yang unik memungkinkan sistem perpipaan tetap terjaga tanpa harus dibongkar. Yang diperlukan hanyalah melepas mur penutup pompa, setelah itu perawatan dapat dilakukan dengan sangat mudah.
10. Ada berapa jenis pompa pipa dan apa saja ciri-ciri umum di antara pompa tersebut? Dan apa saja aplikasinya masing-masing?
Jawaban: ①, pompa air sentrifugal hisap tunggal-tahap tunggal-tipe ISG untuk air jernih. Ini digunakan untuk pasokan air dan drainase industri dan domestik, peningkatan tekanan gedung bertingkat tinggi, pasokan air, pemanas, sirkulasi pendingin dan AC, transportasi peningkatan tekanan pipa industri, pembersihan, peralatan pasokan air dan pencocokan boiler. Suhu pengoperasian kurang dari atau sama dengan 80 derajat.
②, Pompa pipa air panas hisap satu-tahap tunggal-tipe IRG digunakan untuk meningkatkan tekanan dan mensirkulasikan air panas dari boiler di industri seperti metalurgi, teknik kimia, tekstil, pemrosesan kayu, pembuatan kertas, serta di departemen seperti hotel, kamar mandi, dan wisma. Suhu pengoperasian maksimum kurang dari atau sama dengan 120 derajat.
③, Pompa pipa kimia hisap-tahap tunggal-satu tahap IHG digunakan untuk mengangkut cairan kimia korosif dalam industri seperti tekstil, minyak bumi, teknik kimia, obat-obatan, kebersihan, makanan, dan penyulingan minyak. Suhu pengoperasian kurang dari atau sama dengan 100 derajat. Ini adalah produk ideal untuk menggantikan pompa kimia konvensional.
④, pompa oli pipa hisap tunggal-tahap tunggal-tipe YG. Ini adalah produk ideal untuk pompa minyak konvensional. Sangat cocok untuk depot minyak, kilang, industri kimia, dan departemen tenaga perusahaan dan institusi yang mengangkut minyak dan cairan yang mudah terbakar dan meledak. Suhu pengoperasian harus di bawah 120 derajat.
5. Pompa pipa bersuhu tinggi-pengisapan tunggal GRG, GHG, dan GYG dirancang dengan menambahkan perangkat pendingin-pendingin air ke tipe biasa. Suhu pengoperasian kurang dari atau sama dengan 185 derajat. Cakupan aplikasinya mirip dengan tipe biasa.
GRG adalah-pompa air panas bersuhu tinggi, GHG adalah-pompa pipa kimia bersuhu tinggi, dan GYG adalah-pompa minyak pipa bersuhu tinggi.
11. Parameter dasar pompa?
Jawaban: Laju aliran Q (m³/h), Head H (m), Kecepatan n (r/min), Daya (daya total dan daya yang berlaku) Pa (kW), Efisiensi h (%), Perbedaan head hisap dan pelepasan r (m), Diameter inlet dan outlet φ (mm), Diameter impeller D (mm), Berat pompa W (kg).
12. Apa itu aliran? Huruf apa yang digunakan untuk mewakilinya? Ada berapa satuan pengukuran? Bagaimana cara mengubahnya? Bagaimana cara mengubahnya menjadi berat dan bagaimana rumusnya?
Jawaban: Volume zat cair yang keluar tiap satuan waktu disebut laju alir. Laju aliran dilambangkan dengan huruf Q.
Satuan pengukuran: meter kubik per jam (m3/jam), liter per menit (L/menit), liter per detik (L/s)
1 liter per detik=3.6 meter kubik per jam=0.06 meter kubik per menit=60 liter per menit
G=Qr G melambangkan berat r melambangkan berat jenis zat cair
Contoh: Laju aliran pompa tertentu adalah 50 m³/jam. Berapa berat per jam saat memompa air? Berat jenis air r adalah 1000 kilogram/meter kubik (atau 1 g/cm³).
Solusi: G=Qr=50 × 1000 (m³/h.kg/m³)=50000 kg/h=50 T/h
13. Apa itu kepala? Huruf apa yang digunakan untuk mewakilinya? Apa satuan pengukurannya? Bagaimana hubungannya dengan konversi tekanan dan rumus yang sesuai?
Jawaban: Energi yang diperoleh satu satuan berat zat cair setelah melewati pompa disebut head.
Head pompa, termasuk head isap, kira-kira sama dengan perbedaan tekanan antara saluran keluar pompa dan saluran masuk. Kepala dilambangkan dengan "H" dan diukur dalam meter (m). Tekanan pompa dinyatakan dengan "P" dan diukur dalam Mpa (megapascal), kilogram (Kg)/cm, H=P/r
Misalnya, P=1 kilogram/cmH=P/r=(1 kilogram/cm) / (1000 kilogram/m)=(10.000 kilogram/m) / (1000 kilogram/m)=10 MPa=10 kilogram (Kg) / cm H=(P2 - P1) r (P2 - tekanan keluar)
14. Berapa efisiensi pompa? Bagaimana cara menghitungnya?
Jawaban: Mengacu pada rasio daya efektif pompa terhadap daya porosnya.
Daya efektif mengacu pada head pompa × laju aliran × berat jenis (laju aliran berat) Ne=rQH. Satuannya adalah kilowatt.
1 kilowatt=102 kilogram meter per detik 1 kilowatt=75/102 tenaga kuda
Daya poros dan daya pompa sentrifugal mengacu pada daya yang ditransmisikan dari penggerak mula ke pompa, yaitu daya masukan. Satuannya adalah kilowatt.
n=Ne/N=rQH / 102N dengan r dalam ton per meter kubik, Q dalam liter per detik, dan H dalam meter.
n=Ne/N=rQH / (102 × 3,6N) r dalam ton per meter kubik Q dalam meter kubik per jam H dalam meter
15. Apa yang dimaksud dengan laju aliran terukur, kecepatan putaran terukur, dan head terukur?
Jawaban: Pompa dirancang berdasarkan parameter kinerja yang ditentukan untuk pengoperasiannya. Kinerja optimal yang dicapai ditentukan sebagai parameter kinerja terukur pompa. Ini biasanya merupakan nilai parameter yang ditentukan dalam sampel katalog produk.
Misalnya: Laju aliran 50 - 125 dengan 12,5 m3/jam sebagai laju aliran terukur, tinggi 20 m sebagai tinggi terukur, dan kecepatan putar 2900 rpm sebagai kecepatan putar terukur.
16. Apa yang dimaksud dengan "kehilangan kepala hisap"? Apa istilah "pengangkatan hisap"? Apa satuan masing-masing dan simbol yang sesuai?
Jawaban: Saat pompa beroperasi, karena adanya tekanan vakum tertentu pada saluran masuk impeller, terjadi penguapan cairan. Gelembung yang menguap akibat tumbukan partikel cair menyebabkan terkelupasnya permukaan logam seperti impeler, sehingga merusak logam. Pada saat ini, tekanan vakum disebut tekanan penguapan. Margin kavitasi mengacu pada kelebihan energi yang dimiliki oleh berat satuan cairan pada saluran masuk hisap pompa dibandingkan tekanan penguapan. Satuannya adalah meter kolom cairan, dan diwakili oleh (NPSH) r.
Kepala hisap adalah margin kavitasi yang diperlukan Δ/jam: ini adalah tingkat vakum di mana pompa dapat menyedot cairan, dan juga merupakan ketinggian pemasangan geometris pompa yang diijinkan. Satuannya dalam meter. Kepala hisap=tekanan atmosfer standar (10,33 meter) - margin kavitasi - margin keamanan (0,5). Tekanan atmosfer standar dapat menciptakan ketinggian vakum 10,33 meter pada pipa.
Misalnya: Daya hisap yang diperlukan untuk pompa tertentu adalah 4,0 meter. Hitung head hisap Δh.
Penyelesaian: Δh=10.33 - 4.0 - 0.5=5.67 meter
17. Berapakah kurva karakteristik pompa? Aspek apa saja yang tercakup di dalamnya? Apa fungsinya?
Jawaban: Umumnya kurva atau kurva karakteristik yang mewakili hubungan antara parameter kinerja utama disebut sebagai kurva kinerja atau kurva karakteristik pompa sentrifugal. Faktanya, kurva kinerja pompa sentrifugal merupakan manifestasi eksternal dari hukum pergerakan cairan di dalam pompa, dan diperoleh melalui pengukuran sebenarnya.
Kurva karakteristik meliputi: kurva head aliran-(Q-H), kurva daya-aliran (Q-N), kurva efisiensi-aliran (Q-η), dan kurva kenaikan head isap yang diizinkan aliran-(Q-(NPSH)r).
Fungsi kurva kinerja adalah untuk setiap titik aliran pompa, sekumpulan nilai head, daya, efisiensi, dan margin kavitasi yang sesuai dapat ditemukan pada kurva. Kumpulan parameter ini disebut kondisi kerja, yang disingkat kondisi kerja atau titik kerja. Kondisi kerja dengan efisiensi yang tinggi disebut titik kondisi kerja optimal. Titik kondisi kerja optimal umumnya merupakan titik kondisi kerja desain. Umumnya parameter pengenal pompa sentrifugal, yaitu titik kondisi kerja desain dan titik kondisi kerja optimal, bertepatan atau sangat dekat. Dalam praktiknya, pengoperasian dalam-rentang efisiensi tinggi dapat mencapai penghematan energi sekaligus memastikan pengoperasian pompa secara normal. Oleh karena itu, memahami parameter kinerja pompa sangatlah penting.
18. Apa yang dimaksud dengan bangku uji kinerja penuh pompa?
Jawaban: Peralatan yang dapat menguji semua parameter kinerja pompa secara akurat melalui instrumen yang presisi adalah-platform pengujian kinerja penuh. Akurasi standar nasional untuk peralatan ini adalah level B.
Laju aliran diukur menggunakan rotameter presisi.
Kepala diukur menggunakan pengukur tekanan yang tepat.
Ketinggian hisap diukur menggunakan pengukur vakum yang tepat.
Daya diukur dengan pengukur daya poros yang presisi.
Kecepatan putaran diukur menggunakan speedometer. Efisiensi dihitung berdasarkan nilai terukur: η=Rqn / 102N.
Kurva kinerja diplot pada sistem koordinat berdasarkan nilai yang diukur.
19. Hubungan antara daya poros pompa dan daya yang dilengkapi motor
Jawaban: Daya poros pompa adalah daya yang ditransmisikan dari penggerak mula ke pompa selama perancangan. Selama pengoperasian sebenarnya, kondisi kerja akan berubah. Oleh karena itu, harus ada margin tertentu untuk daya yang disalurkan dari penggerak mula ke pompa. Selain itu, daya keluaran motor bergantung pada faktor daya dan porosnya, sehingga praktik yang umum dilakukan adalah melengkapi motor dengan daya yang lebih besar daripada daya poros pompa.
Kekuatan aksial:
0.1 - 0.55KW 1.3 - 1.5 kali
0.75 - 2.2 KW 1.2 - 1.4 kali
3.0 - 7.5 KW 1.15 - 1.25 kali
11KW ke atas 1.1 - 1.15 kali
Dan disesuaikan dengan spesifikasi tenaga motor seri Y sesuai standar nasional.
20. Arti model: ISG50-160IA (B)?
Jawaban: ISG50-160 (I)A (B) Dimana:
I: Pompa sentrifugal hisap-satu tahap-tunggal yang mengadopsi standar internasional ISO2858 dan parameter kinerja pompa sentrifugal hisap tunggal-tahap tunggal-tipe IS.
S: S Tipe Jelas
G: Jenis pipa
50: Diameter nominal (lubang) untuk impor dan ekspor (dalam milimeter) 50mm
160: Ukuran nominal impeler pompa (mengacu pada diameter impeler yang kira-kira 160mm)
I : I mengklasifikasikan arusnya (tanpa I arus sebesar 12,5 m³/jam, dengan arus I sebesar 25 m³/jam)
A (B): Suatu kondisi dimana efisiensi pompa tidak tinggi, sedangkan laju aliran, head dan daya poros semuanya berkurang.
A: Pemotongan pertama pada impeler
B: Pemotongan kedua pada impeler
Apa yang dimaksud dengan fenomena kavitasi:
Jawaban 1. Tekanan terendah pada unit pompa terjadi di dekat saluran masuk impeler. Ketika tekanan pada titik ini turun ke tekanan saturasi yang sesuai dengan suhu saat ini, cairan mulai menguap, dan sejumlah besar gelembung keluar dari cairan. Ketika gelembung-gelembung ini mengalir bersama cairan ke area bertekanan tinggi di pompa, di bawah pengaruh tekanan eksternal, gelembung-gelembung tersebut tiba-tiba mengembun menjadi cairan. Pada saat ini, cairan yang mengelilingi gelembung, mengalir menuju ruang tempat gelembung awalnya berada, dan menghasilkan tumbukan hidrolik yang sangat kuat. Karena kondensasi banyak gelembung per detik, banyak tekanan tumbukan besar yang dihasilkan berulang kali. Di bawah pengaruh beban tumbukan lokal yang terus-menerus ini, permukaan komponen aliran dalam pompa secara bertahap menjadi aus, dan banyak titik terkikis muncul, kemudian membentuk pola seperti sarang lebah, dan akhirnya menyebabkan pengelupasan. Selain kerusakan akibat benturan, ketika cairan menguap juga melepaskan oksigen terlarut di dalamnya sehingga menyebabkan komponen aliran teroksidasi dan menimbulkan korosi.
Fenomena dimana komponen aliran rusak akibat efek gabungan dari erosi mekanis dan korosi kimia dikenal sebagai kavitasi.
Jawaban 2. Ketika suatu zat cair berada pada suhu tertentu dan tekanannya diturunkan menjadi tekanan penguapan pada suhu tersebut, maka akan terbentuk gelembung-gelembung di dalam zat cair tersebut. Fenomena pembentukan gelembung ini disebut kavitasi.
Jawaban 3. Kavitasi mengacu pada situasi di mana, ketika tekanan pada permukaan tangki penyimpanan tetap konstan, jika tekanan di pusat impeler turun menjadi sama dengan tekanan uap jenuh dari suhu cairan yang sedang diangkut, sejumlah besar gelembung akan terbentuk di saluran masuk impeler. Gelembung-gelembung ini, bersama dengan cairannya, memasuki zona bertekanan tinggi-dan dengan cepat hancur dan mengembun, sehingga terjadi ruang hampa di area di mana gelembung-gelembung itu berada. Partikel cairan di sekitarnya bergegas menuju pusat gelembung dengan kecepatan yang sangat tinggi, menyebabkan tekanan tumbukan seketika, sehingga menyebabkan kerusakan pada impeler dengan cepat. Pada saat yang sama, terjadi getaran pompa, kebisingan, dan penurunan laju aliran, head, dan efisiensi pompa secara signifikan. Fenomena ini disebut kavitasi.
Jawaban 4. Jika berupa pompa air, ketinggian antara pompa dan permukaan air harus dikurangi. Selama pengoperasian silinder hidrolik, sejumlah udara dicampur ke dalam cairan antara piston dan selongsong pemandu. Ketika tekanan meningkat secara bertahap, udara dalam cairan akan berubah menjadi gelembung. Ketika tekanan mencapai nilai batas tertentu, gelembung-gelembung ini akan pecah di bawah tekanan tinggi, sehingga dengan cepat menerapkan gas-bersuhu dan-tekanan tinggi ke permukaan bagian-bagian tersebut, menyebabkan silinder hidrolik mengalami kavitasi dan mengakibatkan kerusakan korosif pada bagian-bagian tersebut. Fenomena ini disebut kavitasi.
Jet Pump dan Kavitasi
Pompa jet mencapai tujuan transportasi dengan mengubah energi aliran fluida. Dapat digunakan untuk mengangkut cairan atau gas. Dalam produksi kimia, uap sering digunakan sebagai fluida kerja pompa jet, yang digunakan untuk menciptakan ruang hampa dan menghasilkan tekanan negatif di dalam peralatan. Oleh karena itu, biasa disebut dengan pompa jet uap.
Prinsip kerja: Di bawah tekanan tinggi, uap yang bekerja dikeluarkan dari nosel dengan kecepatan sangat tinggi, membawa gas atau uap-bertekanan rendah ke dalam fluida-berkecepatan tinggi. Gas yang dihirup bercampur dengan uap dan memasuki tabung ekspansi. Kecepatannya berangsur-angsur berkurang, dan tekanan statis pun meningkat. Terakhir, dibuang melalui stopkontak.
Saat melakukan dua kondisi kerja yaitu mengubah laju aliran cairan campuran dan mengubah panjang tenggorokan dan celah nosel untuk pompa jet. Saat mengatur laju aliran cairan campuran, laju aliran fluida daya juga berubah, dan kecepatan fluida daya yang melewati nosel juga berubah. Hal ini mengakibatkan melemahnya fenomena kavitasi seiring dengan menurunnya laju aliran cairan campuran hingga hilang seluruhnya. Berdasarkan pengalaman tiga panjang celah tenggorokan dan nosel yang berbeda, ditemukan bahwa peningkatan celah tenggorokan dan nosel dapat meningkatkan area aliran annular antara nosel dan tenggorokan. Ketika jumlah fluida yang sama melewati area yang lebih luas, kecepatan aliran akan lebih rendah dan tekanan akan lebih tinggi, sehingga kecil kemungkinan terjadinya fenomena kavitasi.
Analisis dan Pengelolaan Fenomena Kavitasi Pompa
I. Fenomena Kavitasi
Ketika suatu zat cair berada pada suhu tertentu dan tekanannya diturunkan menjadi tekanan penguapan pada suhu tersebut, maka akan terbentuk gelembung-gelembung di dalam cairan tersebut. Fenomena terbentuknya gelembung ini disebut kavitasi. Gelembung yang dihasilkan selama kavitasi mengalir ke area bertekanan tinggi-dan volumenya mengecil, sehingga menyebabkan gelembung pecah. Fenomena hilangnya gelembung-gelembung dalam cairan karena peningkatan tekanan disebut keruntuhan kavitasi.
Selama pengoperasian pompa, jika, karena alasan tertentu, area aliran tertentu (biasanya di suatu tempat sedikit setelah saluran masuk sudu impeler) mengalami penurunan tekanan absolut cairan yang dipompa ke tekanan penguapan cairan pada suhu tersebut, cairan mulai menguap pada saat itu, menghasilkan uap dalam jumlah besar dan membentuk gelembung. Saat cairan yang mengandung sejumlah besar gelembung melewati area-tekanan tinggi di dalam impeler, cairan-tekanan tinggi yang mengelilingi gelembung menyebabkan gelembung menyusut dengan cepat dan akhirnya pecah. Pada saat yang sama, partikel cairan mengisi rongga dengan kecepatan sangat tinggi, menghasilkan efek tumbukan air yang sangat kuat pada saat itu. Proses terbentuknya gelembung-gelembung dan pecahnya gelembung-gelembung tersebut sehingga menyebabkan kerusakan pada komponen aliran inilah yang disebut dengan proses kavitasi pada pompa. Setelah pompa mengalami kavitasi, selain menyebabkan kerusakan pada komponen aliran, juga akan menimbulkan kebisingan dan getaran, sehingga berdampak pada penurunan kinerja pompa. Dalam kasus yang parah, hal ini dapat menyebabkan gangguan cairan di dalam pompa dan mencegahnya bekerja secara normal.
II. Rumus Hubungan Dasar untuk Kavitasi Pompa
Kondisi kavitasi pompa ditentukan oleh pompa itu sendiri dan alat pengisapnya. Oleh karena itu, ketika mempelajari kondisi kavitasi, kita harus mempertimbangkan pompa itu sendiri dan alat pengisapnya. Persamaan hubungan dasar untuk kavitasi pompa adalah
NPSHc Kurang dari atau sama dengan NPSHr Kurang dari atau sama dengan [NPSH] Kurang dari atau sama dengan NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) -- Menunjukkan permulaan kavitasi pada pompa
NPSHa > NPSHa > NPSHr (NPSHc) -- Pompa tidak mempunyai kavitasi.
Dalam rumusnya, NPSHa - kepala hisap positif bersih yang tersedia, juga dikenal sebagai kepala hisap efektif, semakin besar nilainya, semakin kecil kemungkinan terjadinya kavitasi.
NPSHr - Margin Kepala Hisap Pompa, juga dikenal sebagai margin kepala hisap yang diperlukan atau penurunan tekanan dinamis saluran masuk pompa. Semakin kecil ukurannya, semakin baik-kinerja anti-kavitasi hisap.
NPSHc - Margin Kepala Hisap Kritis, mengacu pada margin kepala hisap yang sesuai dengan tingkat penurunan kinerja pompa tertentu;
[NPSH] - Angkat Hisap yang Diizinkan, ini adalah margin angkat hisap yang digunakan untuk menentukan kondisi pengoperasian pompa. Biasanya, [NPSH]=(1.1 - 1.5) NPSHc.
AKU AKU AKU. Perhitungan Margin Kavitasi Perangkat
NPSHa=Ps/ρg + Vs/2g - Pc/ρg=Pc/ρg ± hg - hc - Ps/ρg
IV. Tindakan Pencegahan Terjadinya Kavitasi
Untuk mencegah terjadinya kavitasi maka perlu dilakukan peningkatan NPSHa. Upaya pencegahan kavitasi dengan memastikan NPSHa lebih besar dari NPSHr adalah sebagai berikut:
1. Kurangi tinggi isap geometrik hg (atau tingkatkan tinggi aliran balik geometrik).
2. Untuk mengurangi kehilangan hisap hc, kita dapat mencoba meningkatkan diameter pipa, meminimalkan panjang pipa, dan mengurangi jumlah tikungan dan aksesori.
3. Mencegah pengoperasian jangka panjang dalam kondisi aliran tinggi;
4. Dengan kecepatan putaran dan laju aliran yang sama, penggunaan pompa hisap ganda dapat mengurangi kecepatan aliran masuk, sehingga membuat pompa tidak terlalu rentan terhadap kavitasi.
5. Jika pompa mengalami kavitasi, laju aliran harus dikurangi atau kecepatannya harus dikurangi untuk pengoperasian.
6. Kondisi tangki hisap pompa mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kavitasi pompa.
7. Untuk pompa yang beroperasi dalam kondisi yang keras, untuk mencegah kerusakan kavitasi, dapat digunakan bahan yang tahan terhadap kavitasi.
Jenis dan Prinsip Pompa|Fenomena Kavitasi|Persamaan Hubungan Dasar Kavitasi Pompa
Jawaban: 1. Pengertian jenis dan prinsip pompa: Secara umum, setiap mesin yang mengangkat zat cair, mengangkut zat cair, atau meningkatkan tekanan zat cair, yaitu mesin apa pun yang mengubah energi mekanik penggerak mula menjadi energi cair untuk mencapai tujuan pemompaan zat cair, secara kolektif disebut sebagai pompa.
II. Prinsip Kerja Pompa:
1. Pompa volumetrik - Pengisapan cairan melalui perubahan volume ruang kerja secara berkala.
2. Pompa baling-baling - Pompa jenis ini menggunakan interaksi antara baling-baling dan cairan untuk mengalirkan cairan.
3. Kegunaan Khusus Pompa: Perbedaan penggunaan pompa, perbedaan media cair yang diangkut, perbedaan laju aliran dan rentang head, tentu saja, juga menghasilkan jenis struktur dan bahan yang berbeda. Ringkasnya, sistem-sistem tersebut dapat diklasifikasikan secara luas menjadi: pasokan air perkotaan, sistem pembuangan limbah, sistem sipil dan konstruksi, sistem pemeliharaan pertanian dan air, sistem pembangkit listrik, sistem kimia, sistem industri perminyakan, sistem pertambangan dan metalurgi, sistem industri ringan, dan sistem kapal.
4. Fenomena Kavitasi
Ketika suatu zat cair berada pada suhu tertentu dan tekanannya diturunkan menjadi tekanan penguapan pada suhu tersebut, maka akan terbentuk gelembung-gelembung di dalam cairan tersebut. Fenomena terbentuknya gelembung ini disebut kavitasi. Gelembung yang dihasilkan selama kavitasi mengalir ke area bertekanan tinggi-dan volumenya mengecil, sehingga menyebabkan gelembung pecah. Fenomena hilangnya gelembung-gelembung dalam cairan karena peningkatan tekanan disebut keruntuhan kavitasi.
Selama pengoperasian pompa, jika area aliran tertentu (biasanya posisi tertentu sedikit di belakang saluran masuk sudu impeler) mengalami penurunan tekanan absolut cairan yang dipompa ke tekanan penguapan cairan pada suhu tersebut, cairan akan mulai menguap pada titik ini, menghasilkan uap dalam jumlah besar dan membentuk gelembung. Saat cairan yang mengandung sejumlah besar gelembung melewati area-tekanan tinggi di dalam impeler, cairan-tekanan tinggi yang mengelilingi gelembung menyebabkan gelembung menyusut dengan cepat dan akhirnya pecah. Pada saat yang sama, partikel cairan mengisi rongga dengan kecepatan sangat tinggi, menghasilkan efek tumbukan air yang sangat kuat pada saat itu. Kekuatan tumbukan mencapai beberapa hingga beberapa ribu atmosfer per detik, dan frekuensi tumbukan bisa mencapai puluhan ribu kali per detik. Dalam kasus yang parah, ketebalan dinding bisa ditembus.
Proses timbulnya gelembung-gelembung dan pecahnya pompa sehingga menyebabkan kerusakan pada komponen aliran disebut dengan proses kavitasi pada pompa. Setelah pompa mengalami kavitasi, selain menyebabkan kerusakan pada komponen aliran juga akan menimbulkan kebisingan dan getaran sehingga berdampak pada menurunnya kinerja pompa. Dalam kasus yang parah, hal ini dapat menyebabkan gangguan cairan di dalam pompa dan mencegahnya beroperasi secara normal.
Cara memilih pompa:
Jawaban: Saat ini, saat memilih pompa mikro, seperti pompa vakum mikro, pompa udara mikro, pompa pengambilan sampel gas mikro, pompa sirkulasi gas mikro, pompa pembuangan mikro, pompa hisap mikro, pompa pemompaan mikro, pompa pengisian gas mikro, dan pompa bensin-tekanan tinggi mikro, hal ini sering kali melibatkan ketiga konsep ini.
Secara sederhana, ketiga konsep ini masing-masing berhubungan dengan keadaan gas encer, normal dan padat.
Tekanan atmosfer: Ini mengacu pada tekanan satu atmosfer, yaitu tekanan yang diberikan oleh gas-gas di atmosfer yang biasa kita tinggali. Tekanan atmosfer standar adalah 101325 Pa (pascal - satuan umum tekanan). 100,000 Pa=100 KPa, jadi "tekanan atmosfer standar" juga biasa dinyatakan sebagai 100 KPa atau 101 KPa. Karena perbedaan lokasi geografis, ketinggian, suhu, dll di setiap tempat, tekanan atmosfer sebenarnya di sana tidak sama dengan tekanan atmosfer standar. Namun demi kesederhanaan, terkadang dapat dianggap bahwa tekanan normal adalah tekanan atmosfer standar, yaitu 100 KPa.
Tekanan negatif: Ini mengacu pada keadaan gas dengan tekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer normal, yang umumnya dikenal sebagai "vakum". Misalnya, saat meminum minuman melalui selang, tabung tersebut berisi tekanan negatif; bagian dalam mangkuk penghisap yang digunakan untuk menggantung barang juga mendapat tekanan negatif.
Tekanan positif: Ini mengacu pada keadaan gas dengan tekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfer normal. Misalnya, saat menggembungkan ban sepeda atau mobil, ujung saluran keluar pompa udara atau inflator menghasilkan tekanan positif.
II. Di berbagai bidang seperti penelitian, bioteknologi, pengendalian otomatis, perlindungan lingkungan, pengolahan air, dll., pengambilan sampel gas, sirkulasi gas, adsorpsi objek, dll. Pada saat seperti itu, diperlukan pompa vakum. Parameter utamanya meliputi tingkat vakum dan laju aliran, dll.
(1) "Tingkat vakum" umumnya mengacu pada tekanan maksimum yang dapat dicapai pompa selama pengoperasian. Artinya, ini adalah derajat ketipisan sisa gas setelah pompa mengeluarkan seluruh gas dari wadah tertutup.
Dalam industri, istilah "batas tekanan" dapat memiliki dua arti. Salah satunya adalah "tekanan absolut", yang didasarkan pada "vakum absolut" (vakum absolut teoretis di mana tidak ada zat) sebagai titik nol. Nilai yang ditandai semuanya bilangan positif. Semakin kecil angkanya, semakin dekat dengan vakum absolut, dan semakin tinggi derajat vakumnya. Misalnya, kami memiliki pompa vakum mikro "vakum tinggi" VCH1028. Tekanan batasnya adalah 10 KPa (0,01 MPa). Di antara pompa vakum mikro, pompa ini dianggap memiliki tingkat vakum yang sangat tinggi.
Jenis lainnya adalah "tekanan relatif", di mana tekanan atmosfer diambil sebagai titik nol. Tekanan apa pun yang berada di bawah tekanan atmosfer dinyatakan dengan nilai negatif, oleh karena itu disebut "tekanan negatif". Semakin besar nilai absolut dari nilai negatif ini, semakin tinggi derajat vakumnya. Misalnya, kita memiliki "pompa vakum mikro tekanan negatif tinggi" PH2506B dengan tekanan negatif -75KPa (-0,075MPa), sedangkan VCH1028 tinggi (VCH memiliki -90KPa (-0,09Mpa)). Oleh karena itu, daya hisap PH2506B tidak sekuat VCH.
Cara yang diterima secara internasional dan paling ilmiah untuk menunjukkan tekanan dalam industri vakum adalah dengan menggunakan "tekanan absolut"; namun, karena metode pengukuran tekanan relatif lebih sederhana dan alat ukurnya lebih umum (seperti pengukur vakum biasa yang semuanya merupakan pengukur tekanan relatif), di Tiongkok biasanya menyebut tekanan sebagai "tekanan relatif".
Hubungan keduanya: Tekanan relatif=Tekanan absolut - Tekanan atmosfer lokal.
Misalnya tekanan absolut VCH1028 adalah 10 Kpa. Tekanan relatifnya=10 - 100=-90 Kpa (-0,09 MPa).
(2) In fields such as research, laboratories, and medicine, there are often applications of gas pressurization, such as inflating a container that already has a positive pressure, or when the resistance within the system is high and a pump is needed to overcome the resistance to deliver gas. At such times, a pump that can output a positive pressure higher than atmospheric pressure is required. This is usually expressed as "relative pressure". Our high-pressure miniature air pump and miniature vacuum pump can output a maximum positive pressure of >100Kpa (0,1MPa). Ini adalah pompa vakum tipe kering-dan tidak memerlukan oli pompa vakum atau oli pelumas, sehingga tidak mencemari media kerja. Mereka dapat beroperasi terus menerus selama 24 jam, dan lubang pembuangan dapat tersumbat, sehingga sangat cocok untuk situasi ini.
Contoh komprehensif: (Tidak terlalu ketat, hanya untuk menggambarkan hubungan ketiganya)
Dengan asumsi tekanan gas dalam wadah tertutup berada pada tekanan normal, berarti terdapat 100 molekul gas di dalamnya. Dengan menggunakan VCH1028 dengan tekanan negatif -90 Kpa, akhirnya dapat menghilangkan 90 darinya, menyisakan 10. Pada titik ini, tekanan negatif di dalam wadah adalah -90 Kpa. Jika diganti dengan PH2506B, hanya dapat menghilangkan 75 buah, menyisakan 25 buah. Sejalan dengan itu, tekanan negatif di dalam wadah adalah -75 Kpa.
Jika PCF5015N digunakan untuk mengembang wadah ini, pada akhirnya akan terdapat 200 molekul gas di dalam wadah tersebut. Diwakili oleh tekanan absolut, yaitu 200 Kpa; diwakili oleh tekanan relatif (tekanan positif), yaitu 100 Kpa.
Apa kriteria pemilihan pompa?
Jawaban: Untuk memilih jenis pompa, perlu ditentukan tujuan dan kinerjanya. Proses pemilihan ini diawali dengan pemilihan jenis dan bentuk pompa. Lalu, berdasarkan prinsip apa sebaiknya pemilihan pompa dilakukan? Dan apa dasar pemilihan ini?
I. Prinsip Seleksi
Pastikan jenis dan kinerja pompa yang dipilih memenuhi persyaratan parameter proses seperti laju aliran, head, tekanan, suhu, aliran kavitasi, dan tinggi isap peralatan.
2. Persyaratan karakteristik lingkungan harus dipenuhi. Untuk pompa yang mengangkut media yang mudah terbakar, meledak, beracun, atau berharga, diperlukan segel poros yang andal atau pompa-bebas bocor, seperti pompa penggerak magnet, pompa diafragma, dan pompa berpelindung. Untuk pompa yang mengangkut media korosif, komponen aliran harus terbuat dari bahan-yang tahan korosi, seperti pompa tahan korosi-baja tahan karat AFB dan pompa penggerak magnetis plastik rekayasa CQF. Untuk pompa yang mengangkut media yang mengandung partikel padat, komponen alirannya harus terbuat dari-bahan tahan aus, dan dalam beberapa kasus, segel poros harus dibilas dengan cairan bersih.
3. Keandalan mekanik yang tinggi, kebisingan rendah dan getaran kecil.
4. Secara ekonomi, perlu mempertimbangkan secara komprehensif total biaya peralatan, pengoperasian, pemeliharaan dan manajemen, memastikan bahwa biaya tersebut adalah yang terendah.
5. Pompa sentrifugal memiliki karakteristik kecepatan putaran tinggi, ukuran kecil, ringan, efisiensi tinggi, laju aliran besar, struktur sederhana, tidak ada denyut dalam pengiriman cairan, kinerja stabil, pengoperasian mudah dan perawatan mudah. Oleh karena itu, kecuali untuk situasi berikut, pompa sentrifugal harus dipilih semaksimal mungkin:
Ketika ada persyaratan pengukuran, kebutuhan head pompa pengukur sangat tinggi, laju aliran sangat kecil, dan tidak tersedia pompa sentrifugal head kecil-aliran tinggi-yang sesuai. Dalam kasus seperti ini, pompa bolak-balik dapat dipilih. Jika kebutuhan kavitasi tidak tinggi, pompa pusaran juga dapat dipilih. Ketika head sangat rendah dan laju aliran sangat tinggi, pompa aliran aksial dan pompa aliran campuran dapat dipilih. Ketika viskositas medium relatif tinggi (lebih besar dari 650 - 1000 mm2/s), pompa rotor atau pompa bolak-balik (seperti pompa roda gigi atau pompa ulir) dapat dipertimbangkan. Ketika media mengandung 75% udara dan laju aliran kecil dengan viskositas kurang dari 37,4 mm2/s, pompa pusaran dapat dipilih. Jika diperlukan penyalaan yang sering atau pengisian pompa menjadi tidak nyaman, pompa dengan kinerja pemancing otomatis harus dipilih, seperti pompa sentrifugal pemancing otomatis, pompa pusaran pemancing otomatis, dan pompa diafragma pneumatik (listrik).
II. Prosedur Umum Pemilihan Pompa
Berdasarkan berbagai faktor seperti tata letak perangkat, kondisi medan, kondisi ketinggian air, kondisi pengoperasian, dan perbandingan skema ekonomi, pemilihan tipe horizontal, vertikal, dan tipe lainnya (tipe pipa, tipe sudut-siku, tipe sudut-variabel, tipe sudut-belok, tipe paralel, tipe vertikal, tipe tegak, tipe submersible, tipe lepas, tipe terendam, tipe non-penyumbatan, tipe self-priming, tipe roda gigi, minyak-jenis isi, air-jenis isi suhu) harus dipertimbangkan. Pompa horizontal nyaman untuk dibongkar dan dirakit, mudah dikelola, tetapi memiliki volume yang besar dan harga yang relatif tinggi, serta memerlukan area yang luas; pompa vertikal sering kali impelernya terendam air, dapat dihidupkan kapan saja, nyaman untuk pengoperasian otomatis atau kendali jarak jauh, dan kompak, memiliki area pemasangan kecil, dan relatif lebih murah.
2. Berdasarkan sifat media cair, pilih pompa yang sesuai, seperti pompa air, pompa air panas, pompa minyak, pompa kimia, pompa-tahan korosi, atau pompa pengotor, atau gunakan pompa-yang tidak menyumbat. Untuk pompa yang dipasang di zona ledakan, jika tingkat zona ledakan diketahui, motor-anti ledakan harus digunakan.
3. Besaran getaran diklasifikasikan menjadi: pneumatik dan listrik (jenis listrik dibagi lagi menjadi tegangan 220v dan tegangan 380v).
4. Memilih antara pompa-hisap tunggal dan pompa-hisap ganda berdasarkan laju aliran: Pilih pompa-hisap tunggal atau pompa-multipel berdasarkan ketinggian head. Untuk pompa-kecepatan tinggi atau pompa-kecepatan rendah (pompa AC), pompa-bertingkat memiliki efisiensi lebih rendah dibandingkan pompa-satu tahap. Jika pompa-satu tahap dan pompa-bertingkat dapat digunakan, sebaiknya pilih pompa-satu tahap.
5. Setelah model spesifik pompa ditentukan dan pompa dari seri tertentu dipilih, model spesifik dapat ditentukan pada spektrum jenis atau kurva karakteristik seri berdasarkan dua parameter kinerja utama: laju aliran maksimum dan head setelah menambahkan margin 5% - 10%. Dengan menggunakan kurva karakteristik pompa, carilah nilai laju aliran yang diperlukan pada sumbu horizontal dan nilai head yang diperlukan pada sumbu vertikal. Gambarkan garis vertikal atau horizontal dari kedua nilai ini pada arahnya masing-masing, dan titik potong kedua garis tersebut tepat berada pada kurva karakteristik. Maka pompa inilah yang dipilih. Namun situasi ideal ini jarang ditemui. Biasanya situasi berikut mungkin terjadi:
A. Kasus pertama: Titik potong berada di atas kurva karakteristik. Hal ini menunjukkan bahwa laju aliran memenuhi persyaratan, tetapi headnya tidak mencukupi. Pada saat ini, jika perbedaan tekanannya sama atau berada dalam kisaran 5%, keduanya masih dapat dipilih. Jika perbedaan headnya signifikan, maka pilihlah pompa dengan head yang lebih besar. Atau coba kurangi hilangnya resistansi pipa.
B. Tipe kedua: Jika titik potong berada di bawah kurva karakteristik dan berada dalam rentang trapesium berbentuk kipas dari kurva karakteristik pompa, maka model ini dapat ditentukan terlebih dahulu. Kemudian, berdasarkan perbedaan head, putuskan apakah akan memotong diameter impeler. Jika perbedaan kepalanya sangat kecil, jangan dipotong; jika perbedaan headnya besar, hitung diameter impeler sesuai dengan Q, H yang diperlukan, menggunakan ns dan rumus pemotongannya. Jika titik persimpangan tidak berada dalam rentang trapesium berbentuk kipas, pilih pompa dengan head lebih rendah. Saat memilih pompa, terkadang perlu mempertimbangkan persyaratan proses produksi dan memilih bentuk kurva karakteristik Q-H yang berbeda.
Konsep kavitasi pada pompa sentrifugal
Pada dasarnya, fenomena kavitasi pada pompa sentrifugal adalah sejenis efek kavitasi dinamis fluida yang berhubungan dengan vortisitas. Ini mengacu pada situasi di mana tekanan fluida turun di bawah tekanan kritisnya (umumnya tekanan uap jenuh) selama pergerakannya, menyebabkan area lokal fluida menguap dan menghasilkan kelompok gelembung kecil. Gugus gelembung ini tumbuh sampai batas tertentu dan kemudian runtuh dan menghilang karena pengaruh faktor eksternal (seperti pelarutan gas, kondensasi uap, dll.). Di wilayah setempat, hal ini menyebabkan terjadinya aksi water hammer, dengan tekanan mencapai beberapa ribu atmosfer. Tentu saja dampak ini sangat merusak. Dari sudut pandang makroskopis, fenomena kavitasi menyebabkan permukaan saluran aliran terkikis dan rusak (kerusakan dampak frekuensi tinggi yang terus-menerus), memicu getaran dan menimbulkan kebisingan; dalam kasus yang parah, terjadi putusnya aliran sehingga mengakibatkan tersumbatnya saluran aliran, dan menyebabkan penurunan kinerja pompa.
Dari uraian di atas terlihat bahwa kavitasi terjadi karena adanya tekanan absolut minimum pada medan aliran. Jika tekanan absolutnya rendah, kemungkinan terjadinya kavitasi lebih besar. Oleh karena itu, pengendalian tekanan absolut minimum dapat mengendalikan efek kavitasi dan secara efektif mengurangi terjadinya fenomena kavitasi.
Pompa adalah mesin yang menambah energi pada suatu fluida. Fluida mengalir keluar melalui impeler, dan tekanannya umumnya meningkat. Oleh karena itu, tempat dimana fluida yang mempunyai tekanan paling rendah dalam suatu pompa biasanya berada di dekat saluran masuk sudu-sudu impeler. Oleh karena itu, memastikan bahwa fluida memiliki tekanan absolut yang cukup pada saluran masuk sudu-sudu impeler menjadi kunci untuk menghindari kavitasi pada pompa.
Kepala hisap yang diperlukan (NPSH) untuk pompa
Karena kompleksitas gerakan fluida dalam mesin turbo, sangat sulit untuk menghitung secara teoritis di mana kavitasi mungkin terjadi di bidang aliran. Selain itu, terjadinya kavitasi tidak hanya bergantung pada karakteristik aliran fluida tetapi juga pada sifat termodinamika fluida itu sendiri. Oleh karena itu, lebih sulit lagi untuk secara teoritis menetapkan kriteria terjadinya kavitasi. Jadi, dalam praktiknya, metode menggabungkan pengalaman dengan eksperimen sering digunakan untuk mengusulkan kriteria kavitasi. Konsep margin kavitasi pompa merupakan salah satu kriteria penting di antaranya. Ini tidak hanya memiliki signifikansi teoretis tertentu tetapi juga merupakan salah satu standar penerimaan produk.
Margin kavitasi pompa memiliki dua konsep: Yang pertama terkait dengan metode pemasangan dan disebut NPSHA margin kavitasi efektif. Ini mengacu pada bagian energi yang tersisa di atas tekanan kritis setelah air mengalir melalui pipa hisap dan mencapai saluran masuk hisap pompa. Ini adalah margin kavitasi yang tersedia dan termasuk dalam "parameter pengguna". Yang kedua terkait dengan pompa itu sendiri dan disebut NPSHR margin kavitasi yang diperlukan. Ini adalah nilai penurunan tekanan dari saluran masuk hisap pompa ke titik tekanan minimum. Ini adalah margin kavitasi kritis dan termasuk dalam "parameter pabrik". Untuk memastikan bahwa pompa tidak mengalami kavitasi selama pengoperasian, perlu dipastikan bahwa NPSHA Lebih besar dari atau sama dengan K × NPSHR dalam pemasangan (K adalah margin keselamatan), dan yang terakhir dijamin oleh pabrikan. Dari perspektif ini, mengurangi margin kavitasi pompa berarti memastikan ketinggian pengangkatan absolut pompa dan memenuhi persyaratan penggunaan.
Analisis 2NPSHR
Jelasnya, besar kecilnya NPSHR bergantung pada energi yang hilang dari aliran fluida pada saluran masuk hisap pompa. Karena prosesnya yang singkat, kehilangan ini terutama bermanifestasi sebagai kehilangan aliran lokal. Ada beberapa faktor sebagai berikut:
(1) Saluran masuk hisap pompa menyatu dengan saluran aliran masuk impeler, mengakibatkan peningkatan kecepatan aliran dan kehilangan tekanan. Gerakan fluida berubah dari aksial ke radial pada titik balik, dan medan aliran yang tidak merata pada titik balik menyebabkan hilangnya tekanan.
(2) Kehilangan aliran akibat perubahan kecepatan aliran dinyatakan sebagai penurunan tekanan;
(3) Kehilangan energi yang ditimbulkan oleh fluida yang mengalir di sekitar tepi saluran masuk sudu;
(4) Efek tekanan pada ketebalan sudu menyebabkan peningkatan kecepatan masuk, sehingga mengakibatkan hilangnya tekanan.
(5) Dampak hilangnya fluida yang mengalir di tepi depan sudu dalam kondisi pengoperasian yang bukan-desain;
(6) Kualitas pengecoran impeler yang buruk dan permukaan saluran aliran yang tidak rata mengakibatkan hilangnya viskos selama aliran.
Di antara faktor-faktor di atas, dua faktor pertama sulit untuk sepenuhnya dihindari; sedangkan dampak buruk lainnya dapat dikurangi dengan meningkatkan desain dan kualitas produksi. Hal ini mengharuskan perancang untuk berusaha membuat jalur aliran dari saluran masuk pompa ke saluran masuk impeler sedekat mungkin dengan garis arus pergerakan fluida, untuk mengurangi kehilangan tekanan pada bagian aliran ini; untuk pompa produk yang sudah ada, analisis kinerja kavitasinya harus dimulai dari analisis kehilangan aliran pada saluran aliran masuknya.
3 Analisis Kavitasi pada Pompa Sentrifugal
Sekarang, mari kita lakukan analisis kualitatif terhadap masalah kavitasi pompa sentrifugal yang disebutkan sebelumnya. Margin kavitasi pompa ini relatif besar, dan penyebabnya dapat dianggap disebabkan oleh kehilangan tekanan yang berlebihan pada saluran masuk hisap pompa. Namun, margin kavitasi yang besar pada pompa ini pada laju aliran rendah berbeda dari hasil deteksi biasanya, yang mungkin terkait dengan desain dan manufaktur. Peningkatan margin kavitasi pada laju aliran rendah dapat dikaitkan dengan peningkatan sudut masuk aliran cairan, yang mengakibatkan sudut tumbukan positif yang berlebihan pada saluran masuk sudu dan kebocoran yang berlebihan, sehingga menyebabkan kehilangan tekanan yang besar; sedangkan pada laju aliran tinggi, peningkatan margin kavitasi terutama disebabkan oleh peningkatan kecepatan aliran, yang menyebabkan peningkatan kerugian.
Baik dari segi desain maupun manufaktur, selain penyebab kavitasi celah, sudut penempatan saluran masuk sudu yang kecil (baik karena desain yang tidak tepat atau selama pengecoran), ketebalan saluran masuk sudu yang besar, dan kualitas pengecoran yang buruk pada permukaan sudu mungkin menjadi alasan utama margin kavitasi yang besar pada pompa jenis ini.
4. Tindakan Perbaikan
Untuk pompa ini, tindakan tepat berikut dapat dilakukan untuk mengurangi kemungkinan terjadinya kavitasi:
Jika memungkinkan, tepi saluran masuk sudu dapat dimajukan, yaitu sepotong dapat dipasang pada tepi saluran masuk, sehingga fluida dapat bersentuhan dengan sudu lebih awal untuk memperoleh energi, dan menghindari terjadinya situasi di bawah tekanan kritis.
(2) Bersihkan saluran masuk impeller, buatlah sehalus dan sedatar mungkin untuk menyempurnakan permukaan akhir saluran masuk dan mengurangi hambatan aliran dan kehilangan tekanan.
(3) Giling kepala pisau, pertajam, untuk mengurangi kehilangan benturan pada saluran masuk dan menurunkan sensitivitas sudut saluran masuk.
(4) Jika celah kavitasi parah, solusinya adalah dengan mengebor lubang keseimbangan pada impeler untuk mengurangi laju aliran kebocoran, sehingga mengurangi tingkat kavitasi.
Pertanyaan terkait pompa
Pertanyaan 1: Apa klasifikasi pompa?
Jawaban: Berdasarkan prinsip kerjanya yang berbeda, dapat diklasifikasikan menjadi beberapa jenis berikut:
(1) Pompa baling-baling mengandalkan baling-baling yang berputar berkecepatan tinggi di dalam pompa untuk mengalirkan cairan, seperti pompa sentrifugal dan pompa aliran aksial, dll.
1. (2) Pompa volume: Pompa ini mengandalkan perubahan volume kerja di dalam pompa untuk menarik atau mengeluarkan cairan dan meningkatkan energi tekanan cairan. Contohnya termasuk pompa piston dan pompa roda gigi putar.
(3) Pompa jet: Pompa jenis ini memanfaatkan energi fluida kerja (cair atau gas) untuk mengalirkan cairan, seperti pompa jet air dan pompa jet uap, dll.
2. Apa saja komponen pompa sentrifugal?
Jawaban: Unit pompa sentrifugal terdiri dari pompa sentrifugal, motor listrik, pipa saluran masuk, pipa saluran keluar dan katup, dll. Perusahaan kami mengadopsi desain gabungan mesin dan pompa, yang mengurangi area sebesar 30%.
3. Apa prinsip kerja pompa sentrifugal?
Jawaban: Sebelum menghidupkan pompa, pipa hisap dan pompa itu sendiri harus diisi cairan. Setelah pompa dihidupkan, impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Cairan di dalam impeller berputar bersama dengan sudu-sudunya. Di bawah aksi gaya sentrifugal, cairan dikeluarkan dari impeler dan keluar. Cairan yang dikeluarkan secara bertahap melambat di ruang difusi selubung pompa dan secara bertahap meningkatkan tekanan. Kemudian mengalir keluar dari saluran keluar pompa dan pipa pembuangan. Pada saat ini, di tengah bilah, karena cairan yang dikeluarkan ke area sekitarnya, terbentuk area vakum bertekanan rendah-tanpa udara atau cairan. Cairan dalam kolam cairan disedot ke dalam pompa melalui pipa hisap di bawah pengaruh tekanan atmosfer permukaan kolam. Cairan tersebut terus menerus disedot dari kolam cairan dan terus mengalir keluar melalui pipa pembuangan.
4. Apa yang dimaksud dengan "lalu lintas"? Apa satuannya?
Jawaban: Laju aliran q mengacu pada volume cairan yang dikeluarkan dari saluran keluar pompa dan masuk ke pipa dalam satuan waktu. Satuan laju aliran adalah m/h, m/s atau L/s.
5. Apa itu kepala? Apa satuannya?
Jawaban: Energi yang ditambahkan per satuan massa zat cair oleh pompa, yang merupakan head total yang dihasilkan oleh pompa, disebut head. Satuan head adalah meter.
6. Apa itu kavitasi?
Jawaban: Kavitasi adalah fenomena terjadinya penguapan cairan sehingga menyebabkan kerusakan pada komponen aliran pompa (komponen yang bersentuhan dengan cairan saat melewati pompa).
7. Apa itu kavitasi?
Jawaban: Tekanan terendah dalam pompa berada di dekat saluran masuk impeler. Ketika tekanan pada titik ini turun ke tekanan saturasi yang sesuai dengan suhu saat ini, cairan mulai menguap, dan sejumlah besar gelembung keluar dari cairan. Ketika gelembung-gelembung ini mengalir bersama cairan ke area bertekanan tinggi di pompa, di bawah pengaruh tekanan eksternal, gelembung-gelembung tersebut tiba-tiba mengembun menjadi cairan. Pada saat ini, cairan yang mengelilingi gelembung mengalir menuju ruang tempat gelembung awalnya berada, menimbulkan tumbukan hidrolik yang sangat kuat. Karena kondensasi banyak gelembung per detik, banyak tekanan tumbukan kuat yang terjadi berulang kali. Di bawah aksi terus menerus dari beban tumbukan lokal ini, permukaan komponen aliran di dalam pompa secara bertahap menjadi aus, membentuk banyak titik yang terkikis. Selanjutnya, mereka menjadi terhubung dalam potongan-potongan dengan pola seperti sarang lebah, dan pada akhirnya, terjadi fenomena pengelupasan. Selain kerusakan akibat benturan, ketika cairan menguap juga melepaskan oksigen terlarut di dalamnya sehingga menyebabkan komponen aliran teroksidasi dan menimbulkan korosi. Fenomena di mana komponen aliran rusak akibat gabungan erosi mekanis dan korosi kimia disebut kavitasi.
8. Apa klasifikasi pompa sentrifugal?
Jawaban: (i) Menurut penerapan pompa sentrifugal, pompa sentrifugal dapat diklasifikasikan menjadi: ⑴ Pompa air jernih; ⑵ Pompa pengotor; ⑶ Pompa-tahan asam.
(II) Menurut struktur impelernya, dapat diklasifikasikan menjadi: ⑴ Pompa sentrifugal impeler tertutup; ⑵ Pompa sentrifugal impeler terbuka; ⑶ Pompa sentrifugal semi-terbuka.
(3) Berdasarkan jumlah impelernya, dapat diklasifikasikan menjadi: ⑴ Pompa sentrifugal-tahap tunggal; ⑵ Pompa sentrifugal multi-tahap.
(4) Menurut cara pompa menyedot cairan, pompa dapat diklasifikasikan menjadi: ⑴ Pompa sentrifugal hisap tunggal; ⑵ Pompa sentrifugal hisap ganda.
(5) Menurut metode pelepasan pompa, diklasifikasikan menjadi: ⑴蜗壳式 pompa sentrifugal; ⑵ panduan-pompa sentrifugal tipe aliran
㈥ Diklasifikasikan berdasarkan head: ⑴ Pompa-tekanan rendah; ⑵Pompa-tekanan sedang; ⑶Pompa-tekanan tinggi.
㈦ Menurut posisi poros pompa, diklasifikasikan menjadi: ⑴ Pompa vertikal; ⑵ Pompa horisontal.
9. Apa saja cara untuk menyeimbangkan gaya aksial pompa sentrifugal?
Jawaban: ⑴ Keseimbangan gaya aksial untuk pompa-satu tahap terutama dicapai melalui tiga metode: membuka lubang keseimbangan, memasang pipa keseimbangan, dan menggunakan-impeler hisap ganda.
(2) Keseimbangan gaya aksial untuk pompa multi-tahap terutama dicapai melalui susunan impeler yang simetris dan dengan menggunakan metode seperti cakram keseimbangan dan drum keseimbangan.
Kunci dari renovasi sistem pemulihan air kondensat terletak pada bagaimana menghilangkan fenomena kavitasi sekaligus memastikan produksi normal. Kavitasi mengacu pada fenomena ketika air jenuh panas akan melepaskan uap ketika tekanan dikurangi, dan uap yang dihasilkan tiba-tiba mencair dan mengembun menjadi air ketika memasuki area bertekanan tinggi, menyebabkan gelembung pecah. Jika proses ini berulang, hal ini akan menyebabkan kerusakan pada permukaan komponen di area ini, beserta berbagai efek korosi terkait, yang pada akhirnya mengakibatkan kerusakan kavitasi seperti spons atau sarang lebah. Akibat dari kavitasi adalah mengganggu kelangsungan proses transmisi uap, meningkatkan resistensi, menghalangi jalur aliran, dan sangat mempengaruhi efisiensi dan produksi normal pompa. Di masa lalu, produsen sering mengurangi tekanan untuk memulihkan air kondensat guna melepaskan flash steam dalam jumlah besar guna mengurangi sumber kavitasi. Namun, pendekatan ini tidak diragukan lagi mengarah pada pemborosan energi. Oleh karena itu, cara terbaik untuk mengatasi masalah kavitasi pompa adalah dengan membuat tekanan yang masuk ke pompa melebihi tekanan kavitasi, sehingga secara mendasar menghindari terjadinya kavitasi. Prinsip kerja utama dari teknologi pemulihan air kondensat tertutup adalah dengan memanfaatkan prinsip tekanan pompa jet, menetapkan teori pencegahan kavitasi yang sesuai untuk pengangkutan air jenuh panas, dan akhirnya merancang pompa jet secara wajar untuk mengatasi masalah kavitasi pada pompa.
Selain itu, pemilihan steam trap pada sistem ini didasarkan pada kondisi pengoperasian yang paling tidak menguntungkan, sehingga menghindari pemborosan energi yang disebabkan oleh kontradiksi antara pemilihan steam trap dan pengoperasian sebenarnya pada sistem aslinya. Tangki pengumpul air yang dirancang untuk pompa pemulihan tipe tertutup-tertutup, yang tidak hanya memastikan bahwa suhu pemulihan air kondensat adalah 120 derajat , namun juga memanfaatkan flash steam secara penuh.
Seperti disebutkan di atas, penerapan teknologi pemulihan kondensat{0}}loop tertutup untuk meningkatkan efisiensi pemanfaatan uap sangatlah efektif dan layak.
