Høpsrennen spiller en sentral rolle i driften av aksiale strømningspumper. For å minimere risikoen for kavitasjon, er løpehjulsdesignet omhyggelig konstruert for å kontrollere væskestrømning og trykkfordeling. Aksiale strømningspumper har typisk ryggsårede kniver som hjelper til med å opprettholde en jevn flyt av væske, noe som reduserer forekomsten av lavtrykkssoner i bladene på bladene. Bladvinklene blir også nøye beregnet for å sikre glatte strømningsoverganger, minimere turbulens og potensialet for at kavitasjonsbobler skal dannes. Valget av materialer for løpehjulet, for eksempel korrosjonsbestandige legeringer eller komposittmaterialer, sikrer at løpehjulet tåler kreftene som genereres av kavitasjon uten å lide av slitasje eller skade.
NPSH er en kritisk faktor for å forhindre kavitasjon. Det representerer forskjellen mellom trykket ved pumpens sugeside og damptrykket til væsken som pumpes. Hvis trykket på sugesiden av pumpen synker for lavt (dvs. under væskens damptrykk), vil kavitasjon oppstå. For å dempe dette er aksiale strømningspumpesystemer designet med spesifikke NPSH -krav for å sikre at det alltid er nok trykk ved innløpet til å forhindre kavitasjon. Systemingeniører vurderer nøye NPSH tilgjengelig ved pumpens sug og velger pumper deretter for å unngå kavitasjon. Optimalisering av systemkomponenter som sugrør og ventiler kan bidra til å opprettholde den nødvendige NPSH -marginen for effektiv pumpedrift.
Utformingen av sugesiden er avgjørende for å kontrollere væskeinntreden i pumpen. Et glatt, strømlinjeformet innløp er viktig for å forhindre turbulens, noe som kan senke presset og fremme kavitasjon. Sugediffusorer eller veiledende skovler brukes ofte for å sikre at væsken strømmer jevnt inn i pumpen, reduserer potensiell turbulens og opprettholder trykket som trengs for å unngå kavitasjon. Plasseringen av suginnløpet er også kritisk; Det skal plasseres på et sted der strømmen er ensartet og stabil, uten hindringer eller forstyrrelser som kan forårsake lokaliserte trykkfall. Vinkelen på tilnærming og avstand fra pumpens inntak er også designet for å optimalisere strømningsmønsteret og forhindre at kavitasjon oppstår.
I aksiale strømningspumper er væsken rettet parallelt med pumpeskaftet, noe som betyr at det er viktig å opprettholde riktig strømningshastighet. Overdreven hastigheter ved innløpet kan føre til et raskt trykkfall, noe som øker sannsynligheten for kavitasjon. Ingeniører sikrer at sugehastighetene holdes innenfor optimale grenser ved å bruke innløpsrør med større diameter, glatte bøyer og avsmalnede seksjoner for å redusere strømningsforstyrrelser. Ved å velge riktig rørstørrelse og minimere motstanden i sugelinjene, kan systemet opprettholde en jevn, lavhastighetsstrøm som forhindrer at trykket faller til fordampingspunktet. Dette minimerer på sin side risikoen for kavitasjon og forbedrer pumpeytelsen.
Trykkavlastningsventiler eller variable frekvensstasjoner (VFD -er) brukes til å opprettholde konsistent trykk gjennom pumpens drift. VFD -er tillater justering av pumpehastighet basert på systemforhold, slik at pumpen kan opprettholde optimal flyt og trykk selv når etterspørselen svinger. Ved å forhindre store svingninger i trykk, hjelper disse enhetene til å unngå tilfeller der væsketrykket kan falle under damptrykket og forhindre kavitasjon. Trykkovervåkningsverktøy i pumpesystemet hjelper operatørene med å identifisere og adressere eventuelle avvik i sanntid, noe som gir mulighet for umiddelbare korrigerende tiltak hvis kavitasjonsrisiko blir en bekymring.
Kavitasjonsindusert skade manifesterer seg ofte som vibrasjoner og støy, noe som ikke bare kan skade pumpen, men også redusere systemets effektivitet. Mange aksiale strømningspumper er utstyrt med vibrasjonsovervåkningssystemer for å oppdage uvanlige svingninger forårsaket av kavitasjon. Disse systemene kan utløse alarmer eller sette i gang korrigerende handlinger, for eksempel å justere pumpehastigheten eller åpne trykkavlastningsventiler. Vibrasjonsdempere og støtdempere er integrert i pumpens design for å redusere overføringen av kavitasjonsinduserte vibrasjoner til andre komponenter, for eksempel lagre og sjakter. Disse tiltakene er med på å sikre pumpens levetid og jevn drift ved å avbøte bivirkningene av kavitasjonsinduserte belastninger.3