ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃគម្លាត Impeller នៅក្នុង Multistage Vertical Turbine Pumps: យន្តការ និងការអនុវត្តវិស្វកម្ម
1. និយមន័យ និងផលប៉ះពាល់សំខាន់ៗនៃ Impeller Gap
គម្លាតនៃ impeller សំដៅទៅលើការបោសសំអាតរ៉ាឌីកាល់រវាង impeller និង ប្រអប់បូម (ឬ ring vane ring) ជាធម្មតាមានចាប់ពី 0.2 mm ដល់ 0.5 mm។ គម្លាតនេះប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ដំណើរការរបស់ ម៉ាស៊ីនបូមទួរប៊ីនបញ្ឈរពហុដំណាក់កាល នៅក្នុងទិដ្ឋភាពសំខាន់ពីរ៖
● ការខាតបង់ធារាសាស្ត្រ៖ ចន្លោះប្រហោងច្រើនពេកបង្កើនលំហូរលេចធ្លាយ កាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពបរិមាណ។ ចន្លោះតូចពេកអាចបណ្តាលឱ្យមានការកកិត ឬប្រហោង។
● លក្ខណៈលំហូរ៖ ទំហំគម្លាតមានឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់ទៅលើភាពស្មើគ្នានៃលំហូរនៅច្រកចេញនៃ impeller ដោយហេតុនេះប៉ះពាល់ដល់ខ្សែកោងក្បាល និងប្រសិទ្ធភាព។
2. មូលដ្ឋានទ្រឹស្តីសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាត Impeller
2.1 ការកែលម្អប្រសិទ្ធភាពបរិមាណ
ប្រសិទ្ធភាពបរិមាណ (ηₛ) ត្រូវបានកំណត់ជាសមាមាត្រនៃលំហូរលទ្ធផលជាក់ស្តែងទៅនឹងលំហូរទ្រឹស្តី៖
ηₛ = 1 − QQleak
កន្លែងដែល Qleak គឺជាលំហូរលេចធ្លាយដែលបណ្តាលមកពីគម្លាតនៃ impeller ។ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាតយ៉ាងសំខាន់កាត់បន្ថយការលេចធ្លាយ។ ឧទាហរណ៍៖
● កាត់បន្ថយគម្លាតពី 0.3 mm ទៅ 0.2 mm កាត់បន្ថយការលេចធ្លាយ 15-20%។
● នៅក្នុងម៉ាស៊ីនបូមច្រើនដំណាក់កាល ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពកើនឡើងនៅទូទាំងដំណាក់កាលអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសរុបពី 5-10% ។
2.2 ការកាត់បន្ថយការបាត់បង់ធារាសាស្ត្រ
ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាតធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពស្មើគ្នានៃលំហូរនៅច្រកចេញនៃ impeller កាត់បន្ថយភាពច្របូកច្របល់ ហើយដូច្នេះកាត់បន្ថយការបាត់បង់ក្បាល។ ឧទាហរណ៍៖
● ការក្លែងធ្វើ CFD បង្ហាញថាការកាត់បន្ថយគម្លាតពី 0.4 mm ទៅ 0.25 mm កាត់បន្ថយថាមពល kinetic turbulent 30% ដែលត្រូវគ្នាទៅនឹងការកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល 4-6% ។
2.3 ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាព Cavitation
ចន្លោះប្រហោងធំធ្វើឱ្យសម្ពាធជីពចរកាន់តែធ្ងន់ធ្ងរនៅច្រកចូល ដែលបង្កើនហានិភ័យនៃបំពង់ខ្យល់។ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាតធ្វើឱ្យលំហូរមានស្ថេរភាព និងបង្កើនរឹម NPSHr (ក្បាលបូមវិជ្ជមានសុទ្ធ) ជាពិសេសមានប្រសិទ្ធភាពក្រោមលក្ខខណ្ឌលំហូរទាប។
3. ករណីផ្ទៀងផ្ទាត់ និងវិស្វកម្មពិសោធន៍
3.1 ទិន្នន័យធ្វើតេស្តមន្ទីរពិសោធន៍
វិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវមួយបានធ្វើការធ្វើតេស្តប្រៀបធៀបលើ ក ម៉ាស៊ីនបូមទួរប៊ីនបញ្ឈរពហុដំណាក់កាល (ប៉ារ៉ាម៉ែត្រ: 2950 rpm, 100 m³ / h, ក្បាល 200 m) ។
3.2 ឧទាហរណ៍នៃកម្មវិធីឧស្សាហកម្ម
● Petrochemical Circulation Pump Retrofit: រោងចក្រចម្រាញ់ប្រេងបានកាត់បន្ថយគម្លាត impeller ពី 0.4 mm ទៅ 0.28 mm ដោយសម្រេចបាននូវការសន្សំថាមពលប្រចាំឆ្នាំ 120 kW·h និងកាត់បន្ថយចំណាយប្រតិបត្តិការ 8%។
● Offshore Platform Injection Pump Optimization៖ ការប្រើឡាស៊ែរ interferometry ដើម្បីគ្រប់គ្រងគម្លាត (±0.02 mm) ប្រសិទ្ធភាពនៃបរិមាណនៃស្នប់បានប្រសើរឡើងពី 81% ទៅ 89% ដោះស្រាយបញ្ហារំញ័រដែលបណ្តាលមកពីគម្លាតលើស។
4. វិធីសាស្រ្តបង្កើនប្រសិទ្ធភាព និងជំហានអនុវត្ត
4.1 គំរូគណិតវិទ្យាសម្រាប់ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាត
ដោយផ្អែកលើច្បាប់នៃភាពស្រដៀងគ្នានៃស្នប់ centrifugal និងមេគុណកែតម្រូវ ទំនាក់ទំនងរវាងគម្លាត និងប្រសិទ្ធភាពគឺ៖
η = η₀(1 − k·δD)
ដែល δ គឺជាតម្លៃគម្លាត D គឺជាអង្កត់ផ្ចិតនៃ impeller ហើយ k គឺជាមេគុណជាក់ស្តែង (ជាធម្មតា 0.1-0.3) ។
4.2 បច្ចេកវិទ្យាអនុវត្តសំខាន់ៗ
●ការផលិតភាពជាក់លាក់៖ ម៉ាស៊ីន CNC និងឧបករណ៍កិនសម្រេចបាននូវភាពជាក់លាក់កម្រិតមីក្រូម៉ែត្រ (IT7-IT8) សម្រាប់ impellers និង casings ។
●ការវាស់វែងក្នុងស្ថានភាព៖ ឧបករណ៍តម្រឹមឡាស៊ែរ និងរង្វាស់កំរាស់ ultrasonic ត្រួតពិនិត្យចន្លោះប្រហោងកំឡុងពេលដំឡើង ដើម្បីជៀសវាងគម្លាត។
● ការកែតម្រូវថាមវន្ត៖ សម្រាប់ប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ឬច្រេះ ចិញ្ចៀនផ្សាភ្ជាប់ដែលអាចជំនួសបានជាមួយនឹងការលៃតម្រូវការផាកពិន័យដោយផ្អែកលើប៊ូឡុងត្រូវបានប្រើ។
4.3 ការពិចារណា
● សមតុល្យការកកិត-ពាក់៖ គម្លាតតូច បង្កើនការពាក់មេកានិច; ភាពរឹងនៃសម្ភារៈ (ឧ. Cr12MoV សម្រាប់ impellers, HT250 សម្រាប់ casings) និងលក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការត្រូវតែមានតុល្យភាព។
● សំណងពង្រីកកម្ដៅ៖ ចន្លោះប្រហោងដែលបានបម្រុងទុក (0.03-0.05 មម) គឺចាំបាច់សម្រាប់កម្មវិធីដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ឧ. ម៉ាស៊ីនបូមប្រេងក្តៅ)។
5. និន្នាការនាពេលអនាគត
●ការរចនាឌីជីថល៖ ក្បួនដោះស្រាយបង្កើនប្រសិទ្ធភាពដែលមានមូលដ្ឋានលើ AI (ឧ. ក្បួនដោះស្រាយហ្សែន) នឹងកំណត់យ៉ាងឆាប់រហ័សនូវគម្លាតដ៏ល្អប្រសើរ។
●ការផលិតសារធាតុបន្ថែម៖ ការបោះពុម្ព 3D លោហធាតុអាចឱ្យការរចនាប្រអប់ដាក់បញ្ចូល កាត់បន្ថយកំហុសក្នុងការដំឡើង។
●ការត្រួតពិនិត្យឆ្លាតវៃ៖ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា Fiber-optic ផ្គូផ្គងជាមួយឌីជីថលភ្លោះនឹងអនុញ្ញាតឱ្យមានការត្រួតពិនិត្យចន្លោះពេលជាក់ស្តែង និងការព្យាករណ៍ការថយចុះការអនុវត្ត។
សន្និដ្ឋាន
ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាត Impeller គឺជាវិធីសាស្រ្តផ្ទាល់បំផុតមួយដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាពស្នប់ទួរប៊ីនបញ្ឈរពហុដំណាក់កាល។ ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងការផលិតភាពជាក់លាក់ ការកែតម្រូវថាមវន្ត និងការត្រួតពិនិត្យឆ្លាតវៃអាចទទួលបានប្រសិទ្ធភាពពី 5-15% កាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់ថាមពល និងតម្លៃទាបនៃការថែទាំ។ ជាមួយនឹងភាពជឿនលឿនក្នុងការប្រឌិត និងការវិភាគ ការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពគម្លាតនឹងវិវឌ្ឍន៍ឆ្ពោះទៅរកភាពជាក់លាក់ និងភាពវៃឆ្លាតកាន់តែខ្ពស់ ក្លាយជាបច្ចេកវិទ្យាស្នូលសម្រាប់ការបញ្ចូលថាមពលបូមឡើងវិញ។
ចំណាំ: ដំណោះស្រាយវិស្វកម្មជាក់ស្តែងត្រូវតែរួមបញ្ចូលលក្ខណៈសម្បត្តិមធ្យម លក្ខខណ្ឌប្រតិបត្តិការ និងឧបសគ្គនៃការចំណាយ ដែលត្រូវបានផ្ទៀងផ្ទាត់តាមរយៈការវិភាគតម្លៃវដ្តជីវិត (LCC) ។