1. Difino kaj Ŝlosilaj Efikoj de Impeller Gap

La impulsilinterspaco rilatas al la radiala senigo inter la impulsilo kaj la pumpilenfermaĵo (aŭ gvida ventringo), tipe intervalante de 0.2 mm ĝis 0.5 mm. Ĉi tiu breĉo signife influas la agadon de  plurstaĝaj vertikalaj turbinpumpiloj en du ĉefaj aspektoj:

● Hidraŭlikaj Perdoj: Troaj breĉoj pliigas elfluan fluon, reduktante volumetran efikecon; troe malgrandaj interspacoj povas kaŭzi frotan eluziĝon aŭ kavitacion.

● Fluaj Karakterizaĵoj: Gap-grandeco rekte influas la fluan unuformecon ĉe la elirejo de la impulsilo, tiel influante kapon kaj efikeckurbojn.

2. Teoria Bazo por Impeller Gap Optimization

2.1 Plibonigo de Volumetra Efikeco

Volumetra efikeco (ηₛ) estas difinita kiel la rilatumo de fakta produktadfluo al teoria fluo:

ηₛ = 1 − QQleak

kie Qleak estas la elfluofluo kaŭzita de la rulinterspaco. Optimumigi la interspacon signife reduktas elfluadon. Ekzemple:

● Redukti la interspacon de 0.3 mm al 0.2 mm malpliigas elfluon je 15–20%.

● En plurŝtupaj pumpiloj, akumula optimumigo trans stadioj povas plibonigi totalan efikecon je 5-10%.

2.2 Redukto en Hidraŭlikaj Perdoj

Optimumigi la interspacon plibonigas fluan unuformecon ĉe la elirejo de la impulsilo, reduktante turbulecon kaj tiel minimumigante kapperdon. Ekzemple:

● CFD-simulaĵoj montras, ke redukto de la interspaco de 0.4 mm al 0.25 mm malaltigas turbulan kinetan energion je 30%, respondante al 4–6% redukto de ŝafta potenco-konsumo.

2.3 Plibonigo de Kavitacio-Efikeco

Grandaj interspacoj pliseverigas prempulsojn ĉe la fjordo, pliigante kavitacioriskon. Optimumigi la interspacon stabiligas fluon kaj pliigas la NPSHr (net pozitiva suĉkapo) marĝenon, precipe efikan sub malfluaj kondiĉoj.

3. Eksperimenta Konfirmo kaj Inĝenieristiko Kazoj

3.1 Laboratoriaj Testaj Datumoj

Esplorinstituto faris komparajn testojn pri a plurŝtupa vertikala turbina pumpilo (parametroj: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 m kapo).

3.2 Industriaj Aplikaj Ekzemploj

● Petrokemia Cirkulada Pumpilo Retrofit: Rafinejo reduktis la breĉon de la impulsilo de 0.4 mm ĝis 0.28 mm, atingante jaran energiŝparojn de 120 kW·h kaj 8% redukton en operaciaj kostoj.

● Eksterlanda Platformo-Injekto-Pumpil-Optimumigo: Uzante laseran interferometrion por kontroli la breĉon (± 0.02 mm), la volumetra efikeco de pumpilo pliboniĝis de 81% ĝis 89%, solvante vibrajn problemojn kaŭzitajn de troaj breĉoj.

4. Optimumigaj Metodoj kaj Efektivigaj Paŝoj

4.1 Matematika Modelo por Gap Optimumigo

Surbaze de centrifugaj pumpilsimileĝoj kaj ĝustigkoeficientoj, la rilato inter interspaco kaj efikeco estas:

η = η₀(1 − k·δD)

kie δ estas la interspacvaloro, D estas la ruldiametro, kaj k estas empiria koeficiento (tipe 0.1-0.3).

4.2 Ŝlosilaj Efektivigaj Teknologioj

●Preciza Fabrikado: CNC-maŝinoj kaj muelantaj iloj atingas mikrometro-nivelan precizecon (IT7-IT8) por impulsiloj kaj enfermaĵoj.

●Sur-Situa Mezurado: Lasera viciga iloj kaj ultrasona dikecmezuriloj monitoras breĉojn dum asembleo por eviti deviojn.

● Dinamika Alĝustigo: Por alt-temperaturaj aŭ korodaj amaskomunikiloj, anstataŭigeblaj sigelringoj kun riglil-bazita fajnagordado estas uzataj.

4.3 Konsideroj

● Frikcio-Eluziĝo Ekvilibro: Malgrandaj breĉoj pliigas mekanikan eluziĝon; materiala malmoleco (ekz., Cr12MoV por impulsiloj, HT250 por enfermaĵoj) kaj funkciaj kondiĉoj devas esti ekvilibraj.

● Kompenso de Termika Vastiĝo: Rezervitaj interspacoj (0.03–0.05 mm) estas necesaj por alt-temperaturaj aplikoj (ekz., varmaj oleaj pumpiloj).

5. Estontaj Tendencoj

●Cifereca Dezajno: Optimumigo-algoritmoj bazitaj en AI (ekz., genetikaj algoritmoj) rapide determinos optimumajn interspacojn.

●Aldona Fabrikado: Metala 3D-presado ebligas integrajn impuls-envolvaĵajn dezajnojn, reduktante muntajn erarojn.

●Inteligenta Monitorado: Fibro-optikaj sensiloj parigitaj kun ciferecaj ĝemeloj ebligos realtempan gvatan monitoradon kaj agadon-degeneran prognozon.

konkludo

Optimumigo de la interspaco de impulsiloj estas unu el la plej rektaj metodoj por plibonigi plurstadian vertikalan turbinpumpila efikecon. Kombini precizecan fabrikadon, dinamikan ĝustigon kaj inteligentan monitoradon povas atingi efikecajn gajnojn de 5-15%, redukti energikonsumon kaj malpliigi bontenajn kostojn. Kun progresoj en fabrikado kaj analizo, interspaco-optimumigo evoluos al pli alta precizeco kaj inteligenteco, iĝante kernteknologio por pumpenergio rekonstruado.

Noto: Praktikaj inĝenieristiksolvoj devas integri mezajn trajtojn, funkciajn kondiĉojn, kaj kostlimojn, validigitajn per vivciklokosto (LCC) analizo.