ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຊ່ອງຫວ່າງ Impeller ໃນ Multistage Vertical Turbine Pumps: ກົນໄກແລະການປະຕິບັດວິສະວະກໍາ
1. ຄໍານິຍາມແລະຜົນກະທົບທີ່ສໍາຄັນຂອງ Impeller Gap
ຊ່ອງຫວ່າງຂອງໃບຂັບຮ້ອງຫມາຍເຖິງການເກັບກູ້ radial ລະຫວ່າງ impeller ແລະປ່ຽງສູບ (ຫຼືວົງ vane ແນະນໍາ), ໂດຍປົກກະຕິແຕ່ 0.2 ມມຫາ 0.5 ມມ. ຊ່ອງຫວ່າງນີ້ມີຜົນກະທົບຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງ ປັ໊ມ turbine ຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນ ໃນສອງດ້ານຕົ້ນຕໍ:
●ການສູນເສຍໄຮໂດຼລິກ: ຊ່ອງຫວ່າງຫຼາຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ການໄຫຼຮົ່ວໄຫຼ, ຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບປະລິມານ; ຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດນ້ອຍເກີນໄປອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການສວມໃສ່ friction ຫຼື cavitation.
● ລັກສະນະການໄຫຼ: ຂະຫນາດຊ່ອງຫວ່າງມີອິດທິພົນໂດຍກົງຕໍ່ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການໄຫຼຢູ່ທີ່ທໍ່ອອກ impeller, ດັ່ງນັ້ນຜົນກະທົບຕໍ່ເສັ້ນໂຄ້ງຫົວແລະປະສິດທິພາບ.
2. ພື້ນຖານທິດສະດີສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງຂອງ Impeller
2.1 ການປັບປຸງປະສິດທິພາບ Volumetric
ປະສິດທິພາບປະລິມານ (ηₛ) ຖືກກໍານົດເປັນອັດຕາສ່ວນຂອງການໄຫຼຂອງຜົນຜະລິດຕົວຈິງກັບການໄຫຼຂອງທິດສະດີ:
ηₛ = 1 − QQleak
ບ່ອນທີ່ Qleak ແມ່ນກະແສຮົ່ວໄຫຼທີ່ເກີດຈາກຊ່ອງຫວ່າງຂອງ impeller. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຕົວຢ່າງ:
● ການຫຼຸດຜ່ອນຊ່ອງຫວ່າງຈາກ 0.3 ມມ ຫາ 0.2 ມມ ຫຼຸດຜ່ອນການຮົ່ວໄຫຼ 15–20%.
● ໃນປັ໊ມຫຼາຍຂັ້ນຕອນ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບສະສົມໃນທົ່ວຂັ້ນຕອນສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບທັງຫມົດໂດຍ 5–10%.
2.2 ການຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍໄຮໂດຼລິກ
Optimizing ຊ່ອງຫວ່າງປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການໄຫຼຢູ່ຊ່ອງສຽບ impeller, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມວຸ່ນວາຍແລະດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍຫົວ. ຕົວຢ່າງ:
● ການຈໍາລອງ CFD ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການຫຼຸດຜ່ອນຊ່ອງຫວ່າງຈາກ 0.4 ມມ ຫາ 0.25 ມມ ຫຼຸດພະລັງງານ kinetic turbulent ລົງ 30%, ສອດຄ່ອງກັບການຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານ shaft 4-6%.
2.3 ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງ Cavitation
ຊ່ອງຫວ່າງຂະຫນາດໃຫຍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມກົດດັນຂອງ pulsations ເຂົ້າໄປໃນ inlet, ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງ cavitation. ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງເຮັດໃຫ້ການໄຫຼເຂົ້າຄົງທີ່ແລະເພີ່ມຂອບຂອງ NPSHr (ຫົວດູດບວກສຸດທິ), ໂດຍສະເພາະປະສິດທິຜົນພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການໄຫຼຕ່ໍາ.
3. ການທົດລອງການຢັ້ງຢືນ ແລະກໍລະນີວິສະວະກໍາ
3.1 ຂໍ້ມູນການທົດສອບຫ້ອງທົດລອງ
ສະຖາບັນຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ດໍາເນີນການທົດສອບການປຽບທຽບກ່ຽວກັບການ a ປັ໊ມ turbine ຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນ (ພາລາມິເຕີ: 2950 rpm, 100 m³ / h, ຫົວ 200 m).
3.2 ຕົວຢ່າງການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ
● ປໍ້ານໍ້າມັນປິໂຕເຄມີການໄຫຼວຽນຂອງ Retrofit: ໂຮງງານກັ່ນນໍ້າມັນຫຼຸດລົງຊ່ອງຫວ່າງຂອງໃບພັດຈາກ 0.4 ມມ ເປັນ 0.28 ມມ, ບັນລຸການປະຫຍັດພະລັງງານປະຈໍາປີ 120 ກິໂລວັດໂມງ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດໍາເນີນງານຫຼຸດລົງ 8%.
● Offshore Platform Injection Pump Optimization: ການນໍາໃຊ້ laser interferometry ເພື່ອຄວບຄຸມຊ່ອງຫວ່າງ (± 0.02 ມມ), ປະສິດທິພາບປະລິມານຂອງປັ໊ມປັບປຸງຈາກ 81% ເປັນ 89%, ແກ້ໄຂບັນຫາການສັ່ນສະເທືອນທີ່ເກີດຈາກຊ່ອງຫວ່າງຫຼາຍເກີນໄປ.
4. ວິທີການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະຂັ້ນຕອນການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ
4.1 ຮູບແບບຄະນິດສາດສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງ
ອີງຕາມກົດ ໝາຍ ຄວາມຄ້າຍຄືກັນຂອງປັ໊ມ centrifugal ແລະຄ່າສໍາປະສິດການແກ້ໄຂ, ຄວາມສໍາພັນລະຫວ່າງຊ່ອງຫວ່າງແລະປະສິດທິພາບແມ່ນ:
η = η₀(1 − k·δD)
ບ່ອນທີ່ δ ເປັນຄ່າຊ່ອງຫວ່າງ, D ແມ່ນເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງ impeller, ແລະ k ແມ່ນຄ່າສໍາປະສິດ empirical (ປົກກະຕິ 0.1-0.3).
4.2 ເຕັກໂນໂລຊີການປະຕິບັດທີ່ສໍາຄັນ
●ສະມາຊິກການຜະລິດຄວາມແມ່ນຍໍາ: ເຄື່ອງຈັກ CNC ແລະເຄື່ອງຂັດບັນລຸຄວາມແມ່ນຍໍາລະດັບໄມໂຄແມັດ (IT7-IT8) ສໍາລັບ impellers ແລະ casings.
●ສະມາຊິກການວັດແທກໃນສະຖານທີ່: ເຄື່ອງມືຈັດຮຽງເລເຊີແລະເຄື່ອງວັດແທກຄວາມຫນາ ultrasonic ຕິດຕາມກວດກາຊ່ອງຫວ່າງໃນລະຫວ່າງການປະກອບເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການ deviations.
● ການປັບຕົວແບບໄດນາມິກ: ສໍາລັບສື່ທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ ຫຼື corrosive, ແຫວນປະທັບຕາທີ່ສາມາດທົດແທນໄດ້ດ້ວຍການປັບລະອຽດທີ່ອີງໃສ່ bolt ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້.
4.3 ການພິຈາລະນາ
● ການດຸ່ນດ່ຽງການສວມໃສ່: ຊ່ອງຫວ່າງ undersized ເພີ່ມທະວີການສວມໃສ່ກົນຈັກ; ຄວາມແຂງຂອງວັດສະດຸ (ຕົວຢ່າງ, Cr12MoV ສໍາລັບ impellers, HT250 ສໍາລັບ casings) ແລະເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານຕ້ອງມີຄວາມສົມດູນ.
● ການຊົດເຊີຍການຂະຫຍາຍຄວາມຮ້ອນ: ຊ່ອງຫວ່າງທີ່ສະຫງວນໄວ້ (0.03–0.05 ມມ) ແມ່ນມີຄວາມຈໍາເປັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ (ເຊັ່ນ: ປັ໊ມນ້ໍາມັນຮ້ອນ).
5. ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ
●ສະມາຊິກການອອກແບບດິຈິຕອນ: ຂັ້ນຕອນການເພີ່ມປະສິດທິພາບໂດຍອີງໃສ່ AI (ຕົວຢ່າງ, ສູດການຄິດໄລ່ທາງພັນທຸກໍາ) ຈະກໍານົດຊ່ອງຫວ່າງທີ່ດີທີ່ສຸດຢ່າງໄວວາ.
●ສະມາຊິກການຜະລິດສານເຕີມແຕ່ງ: ການພິມ 3 ມິຕິດ້ວຍໂລຫະເຮັດໃຫ້ການອອກແບບຂອງ impeller-casing ປະສົມປະສານ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດໃນການປະກອບ.
●ສະມາຊິກການຕິດຕາມອັດສະລິຍະ: ເຊັນເຊີ fiber-optic ທີ່ຈັບຄູ່ກັບຄູ່ແຝດດິຈິຕອນຈະຊ່ວຍໃຫ້ການກວດສອບຊ່ອງຫວ່າງໃນເວລາຈິງແລະການຄາດຄະເນການເສື່ອມໂຊມຂອງການປະຕິບັດ.
ສະຫຼຸບ
ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງຂອງ Impeller ແມ່ນຫນຶ່ງໃນວິທີການໂດຍກົງທີ່ສຸດເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບການສູບ turbine ຕັ້ງຫຼາຍຂັ້ນຕອນ. ການສົມທົບການຜະລິດທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາ, ການປັບຕົວແບບເຄື່ອນໄຫວ, ແລະການຕິດຕາມອັດສະລິຍະສາມາດບັນລຸປະສິດທິຜົນຂອງ 5-15%, ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາລຸງຮັກສາຕ່ໍາ. ດ້ວຍຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການຜະລິດແລະການວິເຄາະ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຊ່ອງຫວ່າງຈະພັດທະນາໄປສູ່ຄວາມແມ່ນຍໍາແລະສະຕິປັນຍາທີ່ສູງຂຶ້ນ, ກາຍເປັນເຕັກໂນໂລຢີຫຼັກສໍາລັບການປັບປ່ຽນພະລັງງານຂອງປັ໊ມ.
ຫມາຍເຫດ: ວິທີແກ້ໄຂວິສະວະກໍາພາກປະຕິບັດຕ້ອງປະສົມປະສານຄຸນສົມບັດຂະຫນາດກາງ, ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານ, ແລະຂໍ້ຈໍາກັດຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ກວດສອບຜ່ານການວິເຄາະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນວົງຈອນຊີວິດ (LCC).