キャビテーション(空洞現象)とは?
圧力が
飽和蒸気・圧力以下に低下し、気化による空洞を生じる現象…
「
流速が速い箇所」では
圧力が降下する性質がある。
給水ポンプ等・
水中を高速回転するフィン周辺では
圧力が異常に低く、飽和蒸気では「
圧力以下」になり、
水は蒸発し気泡が発生する
(ゴトゴトと沸騰している鍋の中をのぞくと気泡が底から沸いてくる現象と同様のもの)
この現象を
空洞現象(キャビテーション)という。
気泡は、圧力が回復すると崩壊 → 消滅するが、その過程で受けた衝撃力が、侵食・騒音の原因となり、
更には
気泡混入による 「給水能力の低下」につながる。
特にボイラ給水ポンプような
「一次側・圧力」 「二次側・圧力」 が
極端に異なる圧力状況下では、
許容・範囲内・圧力/揚呈(温度)で使うことが必要である。
・・・・・・崩壊→消滅の繰り返し応力を加えられたフィンは、金属疲労によって表面をめくられ
侵食(エロージョン)がすすむ。
同様に、
物体表面=弁体面・弁座・弁箱に、損傷(エロージョン)を生じることがある。
キャビティーション簡易イメージ
給水ポンプの
「キャビティーション」により、多くの気泡が入った場合、ボイラ内の高圧力により、
気泡が一騎に上昇し、水位表面で割れるので、
ドレン水がボイラ缶体水位より、
上に弾き出されます
(※プライミング)
身近な例では、「炭酸水を入れたコップから気泡がコップの表面で弾き出される」のを、見たことが
あると思いますが、この現象と類似しています。
崩壊→消滅の繰り返し応力による金属疲労(エロージョン)が
「ボイラ水・導水部分」で起きることも
考えられますので
「キャビティーション」には
注意が必要です。
プライミングとは…
『プライミング』と呼ばれる「
現象の一部」である。
ある特定の刺激にさらせれることにより、それと関係する認知プロセスが促進されるという現象である。
附 記
この場合のプライミングとは、「気泡・共発」で、ボイラー水が「規定水位」にまで、弾き出され
「オーバフロー」にまで発展することも在り得るということである。
特に「貫流ボイラ」の水位は重要で規定水位以上にまで上昇すると、保有水量の多い「湿り蒸気=ミスト状」
供給になり、システム効率悪化につながる。