کاویتاسیون یک وضعیت هیدرولیکی است که میتواند در هر نوع پمپی وجود داشته باشد. این وضعیت عمدتاً شرایطی است که در آن پمپ به دلیل کاهش یا عدم وجود جریان مایع ورودی به پمپ، کمتر از ظرفیت نامی خود، مایع تخلیه میکند. یکی از مهمترین عوامل کاویتاسیون مکش بیش از حد پمپ و نبود کافی مایع می باشد که در سرعت بالا باعث ایجاد کاویتاسیون می شود.
در حالی که کاویتاسیون شدید معمولاً با صدای بیش از حد و آسیب به پمپ همراه است، کاویتاسیون خفیف ممکن است چیزی بیش از کاهش اندک در راندمان پمپ و سایش متوسط قطعات پمپ ایجاد نکند.
اثر کاویتاسیون در پمپ دیافراگمی
- پمپهای دیافراگمی، مانند سایر پمپها، مایعات را نمیمکند؛ آنها فشار را در محفظه مکش کاهش میدهند و فشار خارجی (معمولاً فشار اتمسفر)، مایع را به داخل پمپ میراند. برای هر پمپی با یک خط مکش با اندازه معین، ظرفیت، هد یا سرعت ثابتی وجود دارد.
- یک پمپ دیافراگمی میتواند طول عمر بیشتری داشته باشد، به ویژه در برابر شرایط “مکش بدون مایع” که سایر پمپها بیشتر آسیب می بینند، زیرا عموماً دوغاب غلیظ و حاوی مواد جامد را پمپ میکند. در واقع، بیشتر موارد نرخ جریان پایین در خروجی را میتوان به شرایط مکش در ورودی نسبت داد.
به همین ترتیب، میتوان کاویتاسیون را تجربه کرد، حتی اگر پمپ دارای “مکش غرقابی” باشد. در این حالت، علت آن تلاش برای تخلیه بیش از آنچه میتواند از طریق یک خط مکش که خیلی طولانی و یا قطر خیلی کوچکی دارد، کشیده شود، است. اگر دوغاب خیلی “غلیظ” باشد، فقط میتوان مقدار بسیار کمتری نسبت به ظرفیت کامل پمپ، پمپ کرد.
کاویتاسیون برای عمر دیافراگم مضر است زیرا در مرحله مکش، دیافراگم به صورت مکانیکی توسط شفتی که به دیافراگم تحت فشار متصل است، کشیده میشود. یک فشار “نامتعادل” روی دیافراگم برابر با مقدار مکش تولید شده وجود دارد.
کاویتاسیون باعث میشود فشار “نامتعادل” در مرحله مکش بیشتر شود. هرچه شرایط مکش پایینتر باشد، بار مکانیکی نامتعادل کمتر و عمر دیافراگم کمتر خواهد بود. هر دیافراگم تعداد مشخصی از خم شدن قبل از خرابی دارد. اگر پمپ دچار کاویتاسیون باشد، مایع کمتری در هر خم شدن پمپ میشود. بنابراین، هزینه دیافراگم به ازای هر گالن افزایش مییابد.
حذف کاویتاسیون در پمپ دیافراگمی دوبل بادی Wilden آسانتر از هر نوع پمپ دیگری است. پمپ را به آرامی با کنترل حجم هوای فشرده ورودی به پمپ توسط یک شیر دروازهای یا کروی شروع کنید. پس از شروع پمپاژ، شیر مورد نظر میتواند باز شود تا ظرفیت افزایش یابد. نقطهای که در آن باز کردن بیشتر شیر، نرخ چرخه را بدون افزایش نرخ تخلیه افزایش میدهد، نقطه کاویتاسیون خواهد بود و شیر باید کمی بسته شود. تلاشهای بیشتر برای افزایش ظرفیت باید حول یک خط ورودی مکش بزرگتر، پمپ بزرگتر، شرایط کاهش لیفت و/یا ترکیبی از این شرایط باشد.
در شرایط جریان محدود به دلیل کاویتاسیون، آسیب به پمپ دیافراگمی دوبل Wilden به احتمال زیاد فقط به دیافراگمها محدود میشود، در مقایسه با قطعات گرانقیمت متعدد در انواع دیگر پمپها.