کاویتاسیون در پمپ های سانتریفیوژ

کاویتاسیون در پمپ های سانتریفیوژ تشکیل و ترکیدن حفره های بخار در سیال در اثر عمل دینامیکی ماشین را کاویتاسیون یا همان حفرگی می گویند. حفره ها ممکن است بصورت حباب کیسه های بخار یا مخلوطی از هر دو باشد. کاویتاسیون در محلی ایجاد می شود که فشار مطلق در آنجا مساوی یا کمتر از فشار بخار مایع مورد انتقال باشد. گازهای حل شده در سیال اغلب قبل از تبخیر آزاد می شوند که خود ممکن است باعث حفرگی گردد ولی حفرگی واقعی در اثر تبخیر مایع صورت گیرد. تازه اگر شرایط حداکثر مجاز عمق مکش برای پمپ فراهم شود کمتر با کاویتاسیون آن مواجه می شویم.
علائم ایجاد حفرگی در پمپ عبارت است از:
لرزش و صدای حاصله از ضربات هیدرولیکی و ظهور حباب های بخار و گاز و افت ارتفاع آبدهی راندمان پمپ می باشد. شدت این پدیده با کاهش دوران مطلق در دهه ورودی پمپ افزایش می یابد. هر چه سرعت دوران و دبی جریان پمپ بیشتر باشد سرعت مایع بالاتر بوده و فشار مطلق در دهنه ورودی کمتر خواهد گردید و در نتیجه حفرگی پمپ افزایش خواهد یافت پس دلیل ایجاد حفرگی محدودیتی برای دبی جریان و سرعت دوران پمپ بوجود می آورد.
فشار ترکش حباب ها در مجاورت سطوح پره ها ممکن است به اتمسفر برسد و در این صورت در قسمت مکش آنها سایش و خوردگی شدیدی ایجاد می شود. بنابراین اگر جابجائی پمپ برای از بین بردن حفرگی ممکن باشد حداقل کار این است که از مضرات آن بکاهیم.
تزریق مقداری هوا به داخل لوله مکش ممکن است از اثر حفرگی بکاهد ولی این عمل خیلی کم انجام می شود زیرا تزریق مقدار مناسب هوا مشکل است. ولی می توان با سوهان کاری پره ها و تیز و باریک کردن آن ها و ورودی ها کمی از اثر حفرگی را کاهش داد. برای جلوگیری از کاویتاسیون معمولا روش های زیادی وجود دارد که سه تا از ان ها را بیان می کنیم.
افزایش فشار هوای داخل مخزنی که مایع از آنها پمپاژ می شود. در این خصوص مخزن های سنگین فشار معمولا نباید بیش از سه اتمسفر باشد.
نصب یک پمپ مکش در ابتدای لوله مکش قبل از پمپ اصلی.
نصب یک چرخ محری یا همان حلزونی قیل از پروانه پمپ البته با همان قطر به منظور افزایش فشار و به گردش در آوردن جریان مایع تا گردش آن را هم بهبود بخشد. حالا این وسیله کمکی از ایجاد حفرگی در داخل پروانه جلوگیری می کند اما بدلیل آنکه سرعت گردش و دبی جریان با سرعت و دبی پروانه یکی است ممکن است در خود آن حفرگی پدید آید حالا بهترین وسیله آن است که سرعت گردش آن از سرعت گردش پروانه کمتر باشد.

عملکرد کارآمد پمپ های سانتریفیوژ به چرخش ثابت و پر سرعت پروانه آن متکی است. با تغذیه ویسکوزیته بالا، پمپ های سانتریفیوژ به طور فزاینده ای ناکارآمد می شوند، مقاومت بیشتری وجود دارد و برای حفظ یک جریان خاص، فشار بیشتری لازم است. به طور کلی، پمپ های سانتریفیوژ به دلیل فشار کم، ظرفیت بالا، پمپاژ مایعات با ویسکوزیته بین ۰٫۱ تا ۲۰۰ سی پی مناسب هستند.

مواد دوفازی مانند گل و لای یا روغن های بسیاز لزج می توانند باعث سایش فراوان و گرمای بیش از حد شوند که منجر به آسیب و خرابی زودرس شود. پمپ های دیافراگمی اغلب با سرعت بسیار پایین تر کار می کنند و کمتر در معرض این مشکلات قرار دارند.

هر وسیله پمپ شده ای که به برش حساس است (جداسازی امولسیون یا مایعات بیولوژیکی) می تواند در اثر سرعت زیاد پروانه پمپ های سانتریفیوژ آسیب ببیند. در چنین مواردی سرعت پایین پمپ های دیافراگمی ترجیح داده می شود.

یک محدودیت دیگر این است که بر خلاف پمپ های دیافراگمی، پمپ های سانتریفیوژ نمی توانند در صورت خشک شدن مکش را فراهم کنند، پمپ از همان ابتدا باید پر از مایع باشد. بنابراین پمپ های سانتریفیوژ در هیچ کاربردی که عرضه جریان سیال متناوب باشد مناسب نیست.

علاوه بر این، اگر فشار تامینی متغیر باشد، پمپ های سانتریفیوژ جریان متغیر را از خود عبور میدهد. پمپ های دیافراگمی نسبت به تغییر فشارها حساس نیست و خروجی ثابت را فراهم می کند. بنابراین، در کاربرد هایی که نیاز به دوز دقیق است، پمپ های دیافراگمی ترجیح داده می شود.