1. Definisi lan Dampak Utama saka Impeller Gap

Longkangan impeller nuduhake reresik radial antarane impeller lan casing pump (utawa guide vane ring), biasane kiro-kiro saka 0.2 mm kanggo 0.5 mm. Longkangan iki Ngartekno mengaruhi kinerja saka  pompa turbin vertikal multistage ing rong aspek utama:

● Kerugian Hidrolik: Kesenjangan sing gedhe banget nambah aliran bocor, nyuda efisiensi volumetrik; kesenjangan sing cilik banget bisa nyebabake gesekan utawa cavitation.

● Karakteristik Aliran: Ukuran longkangan langsung mengaruhi uniformity aliran ing stopkontak impeller, mangkono mengaruhi sirah lan kurva efisiensi.

2. Basis Teoretis kanggo Optimasi Gap Impeller

2.1 Peningkatan Efisiensi Volumetrik

Efisiensi volumetrik (ηₛ) ditetepake minangka rasio aliran output nyata kanggo aliran teoritis:

ηₛ = 1 − QQleak

ngendi Qleak punika aliran bocor disebabake longkangan impeller. Ngoptimalake kesenjangan kanthi signifikan nyuda bocor. Contone:

● Ngurangi celah saka 0.3 mm dadi 0.2 mm nyuda kebocoran kanthi 15-20%.

● Ing pompa multistage, optimasi kumulatif antarane tahapan bisa nambah efisiensi total kanthi 5-10%.

2.2 Pangurang ing losses hidrolik

Ngoptimalake celah nambah keseragaman aliran ing stopkontak impeller, nyuda turbulensi lan kanthi mangkono nyuda mundhut sirah. Contone:

● Simulasi CFD nuduhake yen nyuda celah saka 0.4 mm dadi 0.25 mm nyuda energi kinetik turbulen nganti 30%, sing cocog karo pengurangan konsumsi daya poros 4-6%.

2.3 Peningkatan Kinerja Kavitasi

Kesenjangan gedhe nambah pulsasi tekanan ing inlet, nambah risiko kavitasi. Ngoptimalake longkangan stabilizes aliran lan mundhakaken NPSHr (net positive suction head) margin, utamané efektif ing kahanan kurang aliran.

3. Verifikasi Eksperimen lan Kasus Teknik

3.1 Data Tes Laboratorium

Lembaga riset nindakake tes komparatif babagan a pompa turbin vertikal multistage (parameter: 2950 rpm, 100 m³ / h, sirah 200 m).

3.2 Tuladha Aplikasi Industri

● Retrofit Pompa Sirkulasi Petrokimia: A refinery suda longkangan impeller saka 0.4 mm kanggo 0.28 mm, entuk tabungan energi taunan 120 kW·h lan 8% abang ing biaya operasi.

● Optimasi Pompa Injeksi Platform Offshore: Nggunakake interferometri laser kanggo ngontrol celah (± 0.02 mm), efisiensi volumetrik pompa mundhak saka 81% dadi 89%, ngrampungake masalah geter sing disebabake kesenjangan sing gedhe banget.

4. Metode Optimasi lan Langkah Implementasi

4.1 Model matématika kanggo Optimization gap

Adhedhasar hukum podho pompa centrifugal lan koefisien koreksi, hubungan antarane kesenjangan lan efisiensi yaiku:

η = η₀(1 − k·δD)

ing ngendi δ minangka nilai longkangan, D minangka diameter impeller, lan k minangka koefisien empiris (biasane 0.1-0.3).

4.2 Teknologi Implementasi Utama

●Produksi Presisi: Mesin CNC lan alat mecah entuk presisi tingkat mikro-meter (IT7-IT8) kanggo impeller lan casing.

●Pengukuran In-Situ: Piranti keselarasan laser lan alat ukur ketebalan ultrasonik ngawasi kesenjangan sajrone perakitan supaya ora ana penyimpangan.

● Pangaturan Dinamis: Kanggo media suhu dhuwur utawa korosif, dering sealing sing bisa diganti nganggo tuning sing adhedhasar bolt digunakake.

4.3 Pertimbangan

● Keseimbangan Gesekan-Wear: Kesenjangan undersized nambah nyandhang mechanical; kekerasan material (contone, Cr12MoV kanggo impeller, HT250 kanggo casing) lan kondisi operasional kudu seimbang.

● Kompensasi Ekspansi Termal: Kesenjangan cadangan (0.03–0.05 mm) perlu kanggo aplikasi suhu dhuwur (contone, pompa minyak panas).

5. Tren mangsa

●Desain Digital: Algoritma optimasi berbasis AI (contone, algoritma genetika) bakal nemtokake kesenjangan optimal kanthi cepet.

●Produksi aditif: Printing Metal 3D mbisakake desain impeller-casing terpadu, ngurangi kesalahan perakitan.

●Pemantauan cerdas: Sensor serat optik sing dipasangake karo kembar digital bakal ngaktifake pemantauan kesenjangan wektu nyata lan prediksi degradasi kinerja.

kesimpulan

Optimisasi longkangan impeller minangka salah sawijining cara sing paling langsung kanggo ningkatake efisiensi pompa turbin vertikal multistage. Nggabungake manufaktur tliti, imbuhan dinamis, lan ngawasi cerdas bisa entuk hasil efisiensi 5-15%, nyuda konsumsi energi, lan biaya pangopènan murah. Kanthi kemajuan ing fabrikasi lan analytics, optimasi gap bakal berkembang menyang presisi lan intelijen sing luwih dhuwur, dadi teknologi inti kanggo retrofitting energi pompa.

Catetan: Solusi teknik praktis kudu nggabungake sifat medium, kondisi operasional, lan kendala biaya, divalidasi liwat analisis biaya siklus urip (LCC).