A webhely tartalmának megjelenítéséhez és a felhasználói élmény javításához cookie-kat használunk. 

A telefonos megkereséseket jelenleg ügyfélszolgálatunk nehezen tudja fogadni. Kérjük a szivattyubolt@szivattyubolt.hu e-mail címre írják meg érdeklődéseiket!

Igyekszünk a lehető leggyorsabban válaszolni!

Megértésüket köszönjük!

Mi a súrlódási veszteség és mit jelent a kavitáció?

Mi a súrlódási veszteség és mit jelent a kavitáció?

Egyszerűen, érthetően, túlbonyolítások nélkül.

Amikor nagy áramlási sebességgel szivattyúz vizet a csöveken, fellép a nagy súrlódási veszteség és a kavitáció kockázata.

Most megnézzük, hogy miért fontos ezeknek a jelenségeknek az ismerete. Elmagyarázzuk, hogyan okozhatja a súrlódási veszteség a hatékonyság csökkenését, valamint hogyan károsítja a kavitáció jelensége a szivattyúkat, és elmondunk néhány megoldást, hogy hogyan csökkentheti mindkét jelenség kockázatát.

Nézzük először is a súrlódási veszteséget.

Egyszerűen fogalmazva a súrlódási veszteség a folyadék nyomásvesztesége, ami a mozgó folyadék és a szállító csővezeték közötti súrlódás eredménye, amelyben mozog. Amikor folyadékot szállít egy szivattyúzási rendszerben, súrlódás lép fel a víz által érintett felületeken.

A súrlódás energia és nyomás veszteséget eredményez, csökkentve a rendszer hatásfokát.

Egy rendszer minden eleme (szelepek, könyökök és a csővezeték) hozzájárul a sorolódási veszteséghez.

Honnan tudhatja meg, hogy mekkora a súrlódási veszteség egy adott rendszerben?

Az érték különböző paraméterektől függ:

  • >a rendszer térfogatáramától
  • >a szállított folyadék viszkozitásától
  • a csővezeték hosszától és átmérőjétől
  • a csővezeték belső felszínének érdességétől

Minél kisebb az átmérő és hosszabb a cső, valamint nagyobb a viszkozitás, annál nagyobb a súrlódási veszteség.

Amennyiben a csőfal sima, könnyebb a szivattyúzás, kevesebb energia is elégséges, mert kisebb a súrlódási veszteség. A súrlódási veszteségek értékét általában vízre számítva adják meg.

Ezért hétköznapi esetekben a súrlódási veszteség mértéke egyszerűen meghatározható a szivattyúzott víz térfogatárama és a cső méretei alapján egy táblázat segítségével. Ezen a hivatkozáson keresztül elérhető egy táblázat ami KPE cső esetében tartalmazza az adatokat.

A súrlódási veszteségek csökkentése érdekében két dolgot tehetünk:

  • csökkentjük a térfogatáramot
  • vagy növeljük a csőátmérőt

Az adott térfogatáramra vagyis mennyiségre általában szükség van, így többnyire csak a cső átmérő növelése a megoldás.

Sajnos a cső méretének növelése megemeli a kezdeti beruházási költségeket, de szerencsére jóval nagyobb mértékben csökkenti a rendszer életciklus költségét, így ésszerű nem elspórolni ezt a plusz költséget.

Példa egy átlagos öntözőrendszer 40 liter/perc térfogatáramára számolva, hogy mekkora veszteségekkel kell számolni 100 méter csővezetéken.

Általában elégséges 3 bar üzemi nyomás az öntözőrendszereknek, viszont ha messzire kell szállítani a folyadékot, akkor nagyobb nyomásra lehet szükség a szivattyúnál.

A megadott mennyiséget legalább 32-es átmérőjű KPE csövön illik továbbítani.

Nézze meg az értékeket 100 méter csőre kivetítve.

100 méter 32-es KPE csövön 0,74 bar a nyomásesés 40 liter/perc szállítási teljesítménynél, vagyis a szivattyúnak 3,74 bar nyomást kell előállítania, hogy a csőszakasz végén rendelkezésre álljon a 3 bar.

25-ös KPE csövön már 2,5 bar a nyomásveszteség 100 méteren, így a szivattyúnak már 5,5 bar-on kellene tudnia a 40 liter/perc teljesítményt.

Egy 20-as KPE cső választása már tragikus eredményekhez vezet. Ebben az esetben 100 méteren már 8,17 bar a nyomásveszteség, vagyis a szivattyúnak már 11 bar felett kellene tudni szállítani az adott mennyiséget. Kivitelezhető, de a villanyóra le fog szédülni a falról, és a megfelelő szivattyú is csillagászati összegbe fog kerülni a 32-es csőnél alkalmazhatóhoz képest.

Végül egy példa ha 40-es KPE csövet választ. Ebben az esetben a veszteség csak 0,25 bar 100 méteren. Tehát azzal a szivattyúval amivel 32-es csövön 100 méterre tudja eljuttatni a vizet a 40-es csövön már akár háromszáz méterre is továbbíthatja.

>A súrlódási adatokat általában a a csövek, szelepek és idomok gyártóitól lehet beszerezni. Jellemzően megtalálhatóak az interneten egy kis böngészés után.

Most pedig nézzük meg a kavitáció jelentését.

A kavitáció definíciója szerint folyadékban gyorsan fejlődő és összeomló légbuborékokat jelent, amelyek a forrásban lévő folyadékban alakulnak ki.

Most nézzük a legsűrűbben szivattyúzott folyadék, a víz tulajdonságait.

A víz normál körülmények között vagyis normál légköri nyomáson 100 fokon kezd forrni, tehát ezen a nyomáson és hőmérsékleten a víz gőzzé alakul.

Ha a rendszer nyomása csökken, akkor a forráspont is csökken. Például, ha a nyomás adott helyen 0,1 bar-ra csökken, akkor a víz 100 fok helyett már 45 fokon forrásba kezd.

Mivel a forrás térfogat növekedéssel jár, az adott helyen a nyomás megemelkedik, a helyi forráspont fölé, így a gőzzé vált víz molekulák visszatérnek folyékony halmazállapotukba, ezt hívják kavitációnak.

A jelenség általában halható is, ahogy a robbanásszerű összeomlások zajt keltenek a szivattyúban és a csőhálózatban. Többnyire sistergő hangot lehet hallani. Az összeroppanó buborékok a szivattyú anyagából, jellemzően a járókerékből, nagyon kis darabokat szakítanak ki és szépen lassan tönkreteszik azt.

A kavitáció az egyik leggyakoribb probléma a rosszul tervezett rendszerekben, amelyekben vizet szivattyúval szállítanak, és az egyik fő oka a szivattyú, valamint a csővezeték károsodásának.

Most pedig néhány mód amelyekkel csökkenthető a kavitáció kockázata

  • növelje a hozzáfolyási vízszint magasságát, azaz helyezze a szivattyút a folyadékhoz közelebb
  • csökkentse a súrlódási veszteséget a szívó ágon, tehát növelje a szívócső átmérőt 
  • csökkentse a szivattyú térfogatáramát, vagyis egy szeleppel, csappal csökkentse a szállított folyadékmennyiséget, de vigyázat, amennyiben jelentősen kell csökkenteni a térfogatáramot, akkor a szelepben is felléphet a kavitáció jelensége.