Что такое двухфазный поток и как он влияет на работу насоса?
Работа с двухфазным потоком включает ситуации, когда в насосе перекачиваются материалы с нерастворенными парами или газами. Отношение газа к жидкости и скорость потока определяют состав двухфазного потока. В зависимости от этих параметров, поток может представлять собой туман, шлам или пузырьки газа в жидкости, что зависит от скорости смеси и объемной доли газа.
Примерами работы с двухфазным потоком могут служить: обработка биологических жидкостей; процесс брожения, который используется в дрожжевом производства; при добыче нефти из скважин зачастую требуется перекачивать сырую нефть с большим содержанием природного газа; перекачивание пенного материала; иногда из-за некачественного уплотнения вакуумных систем воздух всасывается в систему.
Наиболее серьезное воздействие газа или пара на работу динамического насоса, — это блокировка входа рабочего колеса. Когда такое происходит, подача в насос затрудняется из-за воздушной пробки, рабочее колесо действует как центрифуга, отделяя более тяжелую жидкость от газа, который скапливается на входе рабочего колеса. При низкой скорости поток жидкости не может перенести газ через рабочее колесо, и пузырь воздуха растет, пока полностью не заполнит приемное отверстие (на стороне всасывания). Это приводит к полной остановке потока жидкости.
Даже если через рабочее колесо проходит небольшой объем газа скорость жидкости и напор снижаются. По мере увеличения объемной доли газа минимальный расход насоса увеличивается, и его необходимо поддерживать на более высоком уровне. Рекомендуется, чтобы насос работал при расходе в точке максимального КПД или выше, при этом оставаясь в пределах предпочтительного рабочего диапазона.
Дополнительная информация о работе с двухфазным потоком представлена в стандарте ANSI/HI 14.3 «Динамические насосы. Проектирование и применение»
