Kavitation ist ein häufig in Anlagen und insbesondere in hydraulischen Maschinen wie Pumpen zu beobachtendes Phänomen, das auftritt, wenn der Druck im Kreislauf dem Dampfdruck des Fördermediums entspricht oder diesen unterschreitet.
DAS PHÄNOMEN DER KAVITATION
Kavitation ist eine augenblickliche, lokale Verdampfung der Flüssigkeit, die vor allem in jenen Bereichen auftritt, in denen der absolute Druck stark abfällt, auf die ein rasche Kondensation (Implosion) folgt.
Wenn die entstandenen Blasen schlagartig in sich zusammenfallen, entstehen Flüssigkeitsstrahlen, sog. Mikrojets, mit sehr hohem Druck, die zur Materialabtragung an den getroffenen mechanischen Teilen führen.
Die am stärksten betroffenen Bereiche sind die Berührungsflächen zwischen dem Medium und den Oberflächen der festen Pumpenteile (Laufrad und Gehäuse) oder die Bereiche, in denen das Medium mit kleinen schwebenden Feststoffen in Kontakt kommt, wobei Knallgeräusche und Schwingungen erzeugt werden.
In der Praxis impliziert Kavitation zahlreiche kumulative Schäden:
VERMEIDUNG VON KAVITATION
Dieses Phänomen ist auf das Vorliegen einiger der nachstehend genannten Bedingungen zurückzuführen:
Zur Verringerung des Kavitationsrisikos kann ein mathematisches Instrument herangezogen werden.
Wir beziehen uns auf den gewöhnlich in Metern ausgedrückten NPSH-Wert oder Net Positive Suction Head (Haltedruckhöhe oder Mindestzulaufhöhe über Sättigungsdruck).
Dabei sind zwei Dinge auseinanderzuhalten:
NPSHr (required) oder erforderlicher NPSH-Wert (Haltedruckhöhe der Pumpe) ist die Energie, die das Fördermedium entlang der Saugleitungen bis zum Erreichen des Pumpeninneren verliert (im Allgemeinen wird der NPSHr-Wert bereits vom Pumpenhersteller berechnet und zur Verfügung gestellt)
Wobei
Kavitation wird vermieden, wenn NPSHa > NPSHr.
In der Anlagentechnik wird zur Vermeidung von Kavitation im Allgemeinen auch auf andere Kniffe zurückgegriffen:
SCHLUSSFOLGERUNGEN
Es ist unbedingt erforderlich, dieses Phänomen und seine möglichen Auswirkungen auf verschiedene Geräte bereits in der Anlagenplanungsphase zu berücksichtigen.