Hiện tượng xâm thực trong các máy thủy lực và cách khắc phục

Hiện tượng xâm thực trong các máy thủy lực và cách khắc phục

Xâm thực là hiện tượng thường xảy ra trong các máy thủy lực. Chất lỏng ở một nhiệt độ nhất định sẽ sôi (bốc hơi bão hòa) ở một áp suất nhất định. Áp suất này gọi là áp suất bốc hơi bão hòa p_bh. Sự sôi và bốc hơi của chất lỏng trong quá trình máy bơm làm việc sẽ gây nên hiện tượng xâm thực.

Khi bơm làm việc, nước vào ống hút và bánh xe công tác chuyển động qua vùng có ấp suất thấp. Nếu vì một nguyên nhân nào đó, áp suất trong dòng chảy giảm xuống bằng áp suất bốc hơi bão hòa P_bh thì nước sẽ sôi, tạo nên nhiều bọt hơi nước trong dòng chảy. Các bọt hơi nước được dòng chảy cuốn vào vùng có áp suất cao hơn sẽ ngưng tụ thành những giọt nước có thể tích nhỏ hơn nhiều so với thể tích các bọt hơi nước. Do đó trong dòng chảy xuất hiện những khoảng chân không cục bộ. Ở thời điểm xảy ra ngưng tụ, các phần tử chất lỏng đột ngột dừng lại.Các phần tử chất lỏng ở xung quanh xô đến chỗ trống với vận tốc lớn gây nên hiện tượng nước va cục bộ. Khi ấy động năng của các phần tử biến thành năng lượng đàn hồi. Vì độ biến dạng của nước rất nhỏ nên sự tăng áp lực đó rất lớn. Tổng áp lực tăng lên có thể đạt đến hàng ngàn át mốt phe. Do tăng áp lực nên xuất hiện sóng áp lực ngược, kèm theo đó áp lực bị giảm đột ngột và chất lỏng có thể bị sôi trở lại, rồi lại ngưng tụ.

Nước va xuất hiện do hiện tượng xâm thực sẽ phá hoại kim loại dưới hình thức ăn mòn và gỉ. Độ chống gỉ của vật liệu chủ yếu do xuất hiện màng mỏng bảo vệ bằng các oxit hay các liên kết hóa học,thậm chí bằng các khí tạo thành trong quá trình điện hóa của hiện tượng han gỉ. Do sự phá hoại của nước va, các màng bảo vệ luôn luôn bị phá hủy làm cho kim loại bị han gỉ nhanh hơn. Như vậy hiện tượng nước va trong quá trình xâm thực ngoài tác dụng ăn mòn còn tạo điều kiện cho quá trình han gỉ phát triển nhanh.

Hiện tượng xâm thực làm hỏng bánh xe công tác và các bộ phận khác của bơm. Khi xuất hiện xâm thực, máy làm việc bị rung và có tiếng nổ nhỏ, công suất, hiệu suất và cột áp của bơm bị giảm nhanh chóng. Khi xâm thực phát triển mạnh, bơm có thể bị ngừng làm việc hoàn toàn. 

Xâm thực là một hiện tượng gây tác hại rất lớn đối với sự làm việc của máy bơm. Nhất thiết không cho bơm làm việc lâu ngay cả trong trường hợp xâm thực không mạnh lắm.

Giải pháp chống hiện tượng xâm thực

Để không xảy ra hiện tượng xâm thực, trước hết khi sử dụng bơm phải xác định đúng chiều cao hút hình học cho phép và đảm bảo chiều cao hút hình học thực tế của bơm phải luôn luôn không được vượt quá chiều cao hút hình học cho phép.

Về mặt cấu tạo, cánh bánh xe công tác phải có mép vào mỏng và được vê tròn lại.Phần hút nước của vỏ bơm và bánh xe công tác phải nhẵn, có dạng chảy bao tốt. Chiều dài ống hút phải ngắn tới mức tối thiểu, tránh làm nhiều chỗ đổi hướng. Đường kính ống hút được chọn theo các giá trị vận tốc cho phép.

Khi đường kính ống D<=250mm thì V=1÷1,2 m/s

                                 D>250mm thì V=1,2÷1,6 m/s

Trường hợp đặc biệt, khi chiều dài ống ngắn và chiều cao hút thực tế nhỏ thì cho phép lấy vận tốc V=1,6÷2 m/s. Nếu địa hình cho phép thì cố gắng đặt ống hút thẳng và có độ dốc hướng lên về phía  máy bơm i>=0,005; Không làm những chỗ nối hoặc thay đổi hướng có khả năng tạo thành những bao khí để tránh hiện tượng tách dòng. Ở những chỗ đường ống hút buộc phải bố trí có dạng vồng cao lên thì phải đặt thiết bị hút khí.

Ngoài ra, để tránh hiện tượng xâm thực thì trong thiết kế nên chọn các giá trị thành phần vận tốc dòng chảy trong bánh xe công tác hợp lý. Nếu điều kiện cho phép thì có thể đặt bộ phận hướng dòng hoặc bánh xe hướng trục trước bánh xe ly tâm để quay chiều dòng chảy trước khi vào bánh xe công tác làm tăng hệ số khí thực C.

Khi xâm thực bắt đầu xuất hiện, có thể cho một ít không khí vào ống hút của máy bơm. Nhưng điều đó sẽ làm giảm lưu lượng của bơm (cứ cho vào 1% không khí thì lưu lượng giảm 10%) nên phải tính toán để cho vào một lượng khí vừa đủ.

Khi xảy ra hiện tượng xâm thực mà buộc phải cung cấp nước cần đóng bớt van trên ống đẩy.

Nếu điều chỉnh lưu lượng máy bơm bằng phương pháp tiết lưu, chỉ được phép điều chỉnh bằng van trên ống đẩy.

Van trên ống hút mở không hết, lưới chắn rác bị nghẹt, ống hút bị bẩn hoặc mực nước trong bể hút bị hạ thấp quá mức cũng đều là những nguyên nhân có thể gây ra hiện tượng xâm thực.

Cường Thịnh Vương JSC

Nhà phân phối máy bơm nhập khẩu chuyên nghiệp: ITALY - JAPAN - USA  - KOREA...

Hãng: STAC - PENTAX - EBARA - TOHATSU - SEALAND - HANIL - APP - OBL...

Địa chỉ: Tổ 12 - Phường Yên Nghĩa - Hà Đông - Hà Nội

Showroom - Xưởng sửa chữa: Km số 03 Đường Phan Trọng Tuệ, Xã Thanh Liệt, Huyện Thanh Trì, TP. Hà Nội (Trong Tổng Kho Kim Khí Số 1)

Hotline: 0936 995 663 - 0989 490 236 - 0975 135 635

Điện thoại: 024 6292 3846 - 024 6674 3148 - 0932 36 46 81

Website: http://maybomnuoc24h.com.vn, http://suamaybomnuoc.vn, http://photmaybom.vn, http://cuongthinhvuong.vn/

Email: maybomnuoc24h@gmail.com, suamaybomcongnghiep@gmail.com