1. Дөңгөлөктүн боштугунун аныктамасы жана негизги таасирлери

Дөңгөлөктүн боштугу, адатта, 0.2 ммден 0.5 ммге чейинки дөңгөлөк менен насостун корпусунун (же жетектөөчү шакекченин) ортосундагы радиалдык боштукту билдирет. Бул ажырым аткарууга олуттуу таасирин тийгизет  көп баскычтуу тик турбиналык насостор эки негизги аспектиде:

● Гидротехникалык жоготуулар: Ашыкча боштуктар көлөмдүк эффективдүүлүктү төмөндөтүп, агып кетүү агымын жогорулатат; өтө кичинекей боштуктар сүрүлүү же кавитацияга алып келиши мүмкүн.

● Агымдын мүнөздөмөлөрү: боштуктун өлчөмү дөңгөлөктүн чыгышындагы агымдын бирдейлигине түздөн-түз таасир этет, ошону менен баш жана эффективдүү ийри сызыктарга таасир этет.

2. Дөңгөлөктөрдүн боштугун оптималдаштыруунун теориялык негиздери

2.1 Көлөмдүк эффективдүүлүктү жогорулатуу

Көлөмдүк эффективдүүлүк (ηₛ) иш жүзүндөгү өндүрүш агымынын теориялык агымга катышы катары аныкталат:

ηₛ = 1 − QQleak

мында Qleak - дөңгөлөктүн боштугунан келип чыккан агып кетүү агымы. Ажыраттыкты оптималдаштыруу агып кетүүнү кыйла азайтат. Мисалы:

● 0.3 мм 0.2 мм ажырымды азайтуу агып 15-20% га азаят.

● Көп баскычтуу насостордо этаптар боюнча кумулятивдүү оптималдаштыруу жалпы эффективдүүлүктү 5–10% га жакшыртат.

2.2 Гидравликалык жоготууларды азайтуу

Ажыраттыкты оптималдаштыруу дөңгөлөктүн чыгышындагы агымдын бирдейлигин жакшыртат, турбуленттүүлүктү азайтат жана ошентип баш жоготууларды азайтат. Мисалы:

● CFD симуляциялары ажырымды 0.4 ммден 0.25 ммге чейин кыскартуу турбуленттик кинетикалык энергияны 30% га төмөндөтүп, валдын кубаттуулугун керектөөнүн 4–6% га төмөндөшүн көрсөтүп турат.

2.3 Кавитациянын натыйжалуулугун жогорулатуу

Чоң боштуктар кире бериштеги басымдын пульсациясын күчөтүп, кавитация коркунучун жогорулатат. Ажыраттыкты оптималдаштыруу агымды турукташтырат жана NPSHr (таза оң соруу башы) маржасын жогорулатат, өзгөчө аз агым шарттарында эффективдүү.

3. Эксперименталдык текшерүү жана инженердик иштер

3.1 Лабораториялык сыноолордун маалыматтары

Илимий-изилдөө институту а боюнча салыштырмалуу сыноолорду жүргүзгөн көп баскычтуу тик турбиналык насос (параметрлери: 2950 об/мин, 100 м³/саат, 200 м башы).

3.2 Өнөр жайлык колдонуу мисалдары

● Нефть-химиялык циркуляциялык насосту жаңылоо: Мунай иштетүүчү завод дөңгөлөктөрүнүн боштугун 0.4 ммден 0.28 ммге чейин кыскартып, жыл сайын 120 кВт·саат энергияны үнөмдөөгө жана эксплуатациялык чыгымдарды 8% кыскартууга жетишти.

● Offshore Platform Injection Pump Optimization: Лазердик интерферометриянын жардамы менен боштукту (±0.02 мм) көзөмөлдөө үчүн насостун көлөмдүк эффективдүүлүгү 81%дан 89%га чейин жакшырып, ашыкча боштуктардан келип чыккан титирөө маселелерин чечти.

4. Оптималдаштыруу ыкмалары жана ишке ашыруу кадамдары

4.1 Боштуктарды оптималдаштыруунун математикалык модели

Борбордон четтөөчү насостун окшоштук мыйзамдарынын жана оңдоо коэффициенттеринин негизинде ажырым менен эффективдүүлүктүн ортосундагы байланыш:

η = η₀(1 − k·δD)

мында δ – боштуктун мааниси, D – дөңгөлөктүн диаметри, ал эми k – эмпирикалык коэффициент (адатта 0.1–0.3).

4.2 Негизги ишке ашыруу технологиялары

●Так өндүрүш: CNC машиналары жана майдалоочу шаймандар дөңгөлөктөр жана корпустар үчүн микрометрлик деңгээлдеги тактыкка (IT7–IT8) жетет.

●In-situ өлчөө: Лазердик тегиздөө куралдары жана ультра үндүү калың өлчөгүчтөр четтөөлөрдү болтурбоо үчүн чогултуу учурунда боштуктарды көзөмөлдөйт.

● Динамикалык тууралоо: Жогорку температурадагы же жегичтүү чөйрөлөр үчүн болттун негизинде майда-чүйдөсүнө чейин жөнгө салынуучу алмаштырылуучу пломба шакекчелери колдонулат.

4.3 Карап чыгуулар

● сүрүлүү-кийүү балансы: Өтө чоң эмес боштуктар механикалык эскирүүнү күчөтөт; материалдын катуулугу (мисалы, дөңгөлөктөр үчүн Cr12MoV, корпустар үчүн HT250) жана иштөө шарттары тең салмактуу болушу керек.

● Термикалык кеңейүү компенсациясы: Резервдик боштуктар (0.03–0.05 мм) жогорку температурада колдонуу үчүн зарыл (мисалы, ысык май насостору).

5. Келечектеги тенденциялар

●Санарип дизайн: AI негизиндеги оптималдаштыруу алгоритмдери (мисалы, генетикалык алгоритмдер) оптималдуу боштуктарды тез аныктайт.

●Кошумча өндүрүш: Металлдан 3D басып чыгаруу монтаждоо каталарын азайтып, дөңгөлөктүн корпусунун интегралдык конструкцияларына мүмкүндүк берет.

●Акылдуу мониторинг: Санариптик эгиздер менен жупташкан була-оптикалык сенсорлор реалдуу убакытта ажырымды көзөмөлдөөгө жана иштешинин начарлашын болжолдоого мүмкүндүк берет.

жыйынтыктоо

Дөңгөлөктүн боштугун оптималдаштыруу - көп баскычтуу тик турбиналык насостун натыйжалуулугун жогорулатуунун эң түз ыкмаларынын бири. Так өндүрүштү, динамикалык тууралоону жана акылдуу мониторингди айкалыштыруу натыйжалуулукту 5–15% га чейин жогорулатууга жетишип, энергияны керектөөнү жана техникалык тейлөөгө чыгымдарды азайтат. Өндүрүш жана аналитикадагы жетишкендиктер менен боштук оптималдаштыруу жогорку тактыкка жана интеллектке карай өнүгүп, насостун энергиясын кайра жабдуунун негизги технологиясына айланат.

Эскертүү: Практикалык инженердик чечимдер жашоо циклинин наркын (LCC) талдоо аркылуу тастыкталган орто касиеттерин, иштөө шарттарын жана чыгымдардын чектөөлөрүн бириктириши керек.