Hoʻonui i ka Impeller Gap i Multistage Vertical Turbine Pumps: Mechanism and Engineering Practice
1. Ka wehewehe a me nā hopena koʻikoʻi o ka Impeller Gap
ʻO ka ʻāpana impeller e pili ana i ka hoʻomaʻemaʻe radial ma waena o ka impeller a me ka pahu pahu (a i ʻole ke apo alakaʻi vane), maʻamau mai 0.2 mm a 0.5 mm. Hoʻopilikia nui kēia ʻāwaha i ka hana o nā pauma turbine vertical multistage ma nā ʻano nui ʻelua:
● Nā poho Hydraulic: Hoʻonui ka nui o nā āpau i ke kahe leakage, e hōʻemi ana i ka pono volumetric; hiki i nā āwaha liʻiliʻi ke hoʻoulu i ka friction a i ʻole cavitation.
● 'Ano Kahe: Ho'opili pololei ka nui o ka Gap i ka like 'ole o ke kahe ma ka puka impeller, no laila e pili ana i ke po'o a me ka hana pono.
2. Kumu Kumu no ka Impeller Gap Optimization
2.1 Hoʻomaikaʻi maikaʻi Volumetric
Ua wehewehe ʻia ka maikaʻi o ka volumetric (ηₛ) ma ke ʻano he lākiō o ka kahe puka maoli i ke kahe manaʻo:
ηₛ = 1 − QQleak
kahi Qleak ka leakage kahe i hoʻokumu ʻia e ka impeller gap. ʻO ka hoʻonui ʻana i ka lua e hoʻemi nui i ka leakage. ʻo kahi laʻana:
● ʻO ka hōʻemi ʻana i ke āpau mai ka 0.3 mm a i ka 0.2 mm e hoʻemi ana i ka leakage e 15-20%.
● I loko o nā pāpaʻi multistage, hiki i ka hoʻonui ʻana i ka hoʻonui ʻana ma waena o nā pae ke hoʻonui i ka pono holoʻokoʻa e 5-10%.
2.2 Hoemi i na poho Hydraulic
ʻO ka hoʻonui ʻana i ka hakahaka e hoʻomaikaʻi i ka like ʻana o ke kahe ʻana ma ka puka impeller, e hōʻemi ana i ka haunaele a pēlā e hōʻemi ai i ke poʻo. ʻo kahi laʻana:
● Hōʻike nā hoʻohālikelike CFD i ka hōʻemi ʻana i ke āpau mai ka 0.4 mm a i ka 0.25 mm e hoʻohaʻahaʻa i ka ikehu kinetic turbulent e 30%, e pili ana i ka hoʻemi ʻana o ka mana o ka shaft he 4-6%.
2.3 Hoʻonui i ka hana Cavitation
ʻO nā āpau nui e hoʻonui i nā puʻupuʻu kaomi ma ka puka komo, e hoʻonui ana i ka pilikia cavitation. ʻO ka hoʻonui ʻana i ke āpau e hoʻopaʻa i ke kahe a hoʻokiʻekiʻe i ka margin NPSHr (net positive suction head), ʻoi aku ka maikaʻi ma lalo o nā kūlana haʻahaʻa.
3. Hōʻoia hoʻokolohua a me nā hihia ʻenekinia
3.1 ʻIkepili hoʻokolohua Laboratory
Ua hana kekahi keʻena noiʻi i nā hoʻokolohua hoʻohālikelike ma kahi ka pauma turbine vertical multistage (nā ʻāpana: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 m poʻo).
3.2 Nā Laʻana Hoʻohana Hana Hana
● ʻO ka Petrochemical Circulation Pump Retrofit: Ua hoʻemi ka mea hoʻomaʻemaʻe i ke ākea impeller mai 0.4 mm a i 0.28 mm, e loaʻa ana i ka mālama ʻana i ka ikehu makahiki o 120 kW·h a me 8% hoʻemi i nā kumukūʻai hana.
● ʻO ka hoʻonui ʻia ʻana o ka Pump Injection Pump Offshore Platform: Ke hoʻohana nei i ka interferometry laser e hoʻomalu i ke āpau (± 0.02 mm), ua hoʻomaikaʻi ʻia ka maikaʻi volumetric o ka pamu mai ka 81% a i ka 89%, e hoʻonā ana i nā pilikia vibration i hoʻokumu ʻia e ka nui o nā āpau.
4. Nā ʻano hoʻolālā a me nā ʻanuʻu hoʻokō
4.1 Ke Ana Hoʻohālike Matematika no ka Hoʻonui ʻia ʻana o Gap
Ma muli o nā kānāwai like o ka pauma centrifugal a me nā coefficient hoʻoponopono, ʻo ka pilina ma waena o ke āpau a me ka pono:
η = η₀(1 − k·δD)
ma kahi o δ ka waiwai āwaha, D ka anawaena o ka impeller, a o k he koena empirical (maʻamau 0.1–0.3).
4.2 Nā ʻenehana hoʻokō koʻikoʻi
●Hana pololei: Hiki i nā mīkini CNC a me nā mea hana wili ke loaʻa i ka micro-mika-level precision (IT7–IT8) no nā impellers a me nā pahu.
●Ana In-Situ: ʻO nā mea hana laser alignment a me nā ana mānoanoa kani ultrasonic e nānā i nā āpau i ka wā e ʻākoakoa ai e pale aku i nā deviations.
● Hoʻololi hoʻoikaika kino: No ka mea wela kiʻekiʻe a i ʻole ka corrosive media, hoʻohana ʻia nā apo sealing hiki ke hoʻololi ʻia me ka hoʻoponopono maikaʻi ʻana i ka bolt.
4.3 Manao
● Kaulike Friction-Wear: Hoʻonui nā ʻāpana liʻiliʻi i ka lole mechanical; ʻO ka paʻakikī waiwai (e laʻa, Cr12MoV no nā impellers, HT250 no nā pahu) a me nā kūlana hana pono e kaulike.
● Pākuʻi Hoʻonui Thermal: Pono nā āpau i mālama ʻia (0.03–0.05 mm) no nā noi wela kiʻekiʻe (e laʻa, nā ʻaila ʻaila wela).
5. Nā Kūlana o ka wā e hiki mai ana
●Hoʻolālā kikohoʻe: E hoʻoholo wikiwiki nā algorithms optimization ma muli o AI (e laʻa, genetic algorithms).
●Hana Hoʻohui: Hiki i ka paʻi metala 3D ke hoʻohui i nā hoʻolālā impeller-casing, e hōʻemi ana i nā hewa hui.
●Mākaukau naʻauao: Hiki i nā mea ʻike fiber-optic i hui pū ʻia me nā māhoe kikohoʻe e hiki ai i ka nānā ʻana i ka wā maoli a me ka wānana hoʻohaʻahaʻa hana.
Panina
ʻO ka Impeller gap optimization kekahi o nā ala pololei loa e hoʻomaikaʻi ai i ka pono multistage vertical turbine pump. ʻO ka hoʻohui ʻana i ka hana pololei, hoʻololi ikaika, a me ka nānā ʻana i ka naʻauao hiki ke loaʻa ka loaʻa ʻana o ka maikaʻi o 5-15%, hoʻemi i ka hoʻohana ʻana i ka ikehu, a hoʻohaʻahaʻa i nā kumukūʻai mālama. Me nā holomua i ka hana ʻana a me ka ʻikepili, e hoʻonui ʻia ka hoʻonui ʻana i ka pololei a me ka naʻauao, e lilo i ʻenehana kumu no ka hoʻoponopono hou ʻana i ka ikehu.
'Ōlelo Aʻo: Pono e hoʻohui i nā ʻenehana loea i nā waiwai waena, nā kūlana hana, a me nā koina kumu kūʻai, i hōʻoia ʻia ma o ka nānā ʻana i ke kumukūʻai ola (LCC).