遠心式極低温ポンプは運転中に騒音や振動が発生し、流量、揚程、効率の低下を伴い、時には作動しなくなることもあり、メンテナンス時にブレード付近にピットやハニカムの損傷が見られることがよくあります。入口エッジ、ひどい場合はブレード全体にこの現象があり、さらにはブレードまで貫通するキャビテーションによる損傷です。
遠心極低温ポンプのキャビテーションの理由: ポンプは回転インペラーを介して液体に作用し、液体のエネルギーを増加させます。 相互作用の間、液体の速度と圧力が変化します。 通常、遠心クライオポンプのインペラへの入口は圧力が最も低い場所です。 この場所の圧力がその温度での液体の気化圧力以下である場合、液体に溶けていた大量の蒸気とガスが液体から逃げ出し、蒸気と混合した小さな気泡が多数形成されます。ガス。 この小さな気泡が液体とともに高圧領域に流れると、気泡内の気化圧が気泡の周囲の気化圧よりも大きくなるため、圧力差が生じます。 この圧力差の作用により、気泡は破裂し、再凝固します。 凝縮プロセス中、液体粒子は周囲から気泡の中心に向かって加速します。 凝縮の瞬間、粒子は互いに衝突し、高い局所圧力が生じます。 この気泡が金属表面近くで破裂して凝縮すると、液体粒子は無数の小さな弾頭のように金属表面に衝突し続けます。 高圧と高周波の連続的な吹き付けの下で、金属表面は疲労により徐々に損傷します。これは通常、侵食と呼ばれます。 生成された気泡は、気泡が凝縮するときに放出される熱の助けを借りて、金属を化学的に腐食する可能性のある活性ガス (酸素など) と混合されます。 化学的腐食と機械的腐食の複合効果により、金属の損傷が速くなります。 この現象をキャビテーションダメージと呼んでいます。
遠心低温ポンプがキャビテーションを開始すると、キャビテーション領域は小さく、ポンプの通常の動作に明らかな影響はなく、ポンプの性能曲線に明らかな影響はありません。 しかし、キャビテーションがある程度進行すると、大量の気泡が発生し、正常な液体の流れに影響を与え、さらには液体の流れを阻害し、振動や騒音の原因となります。 同時に、ポンプの流量、ヘッド、および効率が大幅に低下します。これは、ポンプの性能曲線でも明らかです。 . ひどい場合はポンプが動かなくなります。 キャビテーションを可能な限り回避するために、プロセス設計では、液体がポンプに入る前にある程度の過冷却が必要であり、ポンプ本体をより低い位置に取り付けて、液体入口がある程度になるようにする必要があります。サブクールの。 特定の静的な頭。 さらに、冷蔵保存に注意を払い、冷損を最小限に抑える必要があります。