Кавитация в гидравлике: причины, последствия и меры профилактики

Что такое кавитация в гидравлике?
Кавитация – это процесс образования и схлопывания пузырьков газа или пара в жидкости из-за резкого падения давления. Когда давление в гидравлической системе падает ниже давления насыщенных паров жидкости, она начинает «закипать», выделяя газовые пузырьки.
Эти пузырьки переносятся потоком в зоны с высоким давлением, где мгновенно схлопываются, создавая микроудары. Именно этот процесс и представляет главную угрозу для оборудования.

Причины возникновения кавитации
Кавитация возникает в следующих случаях:

1. Резкое падение давления – в зонах с высокой скоростью потока (например, на входе в насос или в суженных участках труб).
2. Недостаточное давление на входе в насос – если всасывающая магистраль слишком длинная или имеет зауженные участки.
3. Высокая вязкость жидкости – густое масло хуже заполняет полости насоса, создавая разрежение.
4. Загрязнение фильтров – забитый фильтр увеличивает сопротивление на всасывании.
5. Неправильная конструкция системы – резкие изгибы труб, неверный подбор насоса.

Чем опасна кавитация?
1. Разрушение деталей
При схлопывании пузырьков возникают микроскопические гидроудары с давлением до сотен МПа.
Это приводит к:

• эрозии металла (особенно у лопаток насосов и клапанов);
• появлению трещин и выкрашиванию поверхностей;
• ускоренному износу уплотнений.

Пример: Гребные винты кораблей могут разрушиться всего за 1,5–2 часа работы в режиме кавитации.
2. Снижение КПД системы

• Увеличивается сопротивление потоку.
• Насос теряет производительность.
• Растёт нагрузка на двигатель.

3. Перегрев и вспенивание масла

• Кавитация ухудшает теплоотвод.
• В масле появляется воздух, что ускоряет окисление и коррозию.

Как предотвратить кавитацию?
1. Контроль давления на входе в насос

• Увеличить диаметр всасывающей магистрали.
• Уменьшить длину трубопровода.
• Установить подпорную арматуру (если насос расположен выше уровня жидкости).

2. Оптимизация конструкции

• Избегать резких сужений и поворотов труб.
• Использовать пластинчатые или сетчатые фильтры вместо фильтров тонкой очистки на всасывании.

3. Правильный подбор жидкости

• Использовать масло с оптимальной вязкостью (по рекомендации производителя).
• Следить за чистотой гидравлической жидкости.

4. Применение антикавитационных решений

• Насосы с улучшенными всасывающими характеристиками.
• Деаэрационные клапаны для удаления воздуха из системы.

Заключение
Кавитация – серьёзная проблема, которая может вывести гидравлику из строя за короткое время.
Чтобы избежать её, важно:
✅ Контролировать давление на всасывании.
✅ Правильно проектировать систему.
✅ Использовать качественные жидкости и фильтры.

Соблюдение этих мер значительно продлит срок службы гидравлического оборудования.

Нужна консультация? Обращайтесь в – поможем подобрать оптимальное решение!

[Контакты и реквизиты →]