1. Definizzjoni u Impatti Ewlenin ta 'Impeller Gap

Id-distakk tal-impeller jirreferi għat-tneħħija radjali bejn l-impeller u l-kisi tal-pompa (jew ċirku ta 'gwida tal-vane), tipikament li jvarja minn 0.2 mm sa 0.5 mm. Dan id-distakk jaffettwa b'mod sinifikanti l-prestazzjoni ta '  pompi tat-turbini vertikali b'ħafna stadji f'żewġ aspetti ewlenin:

● Telf idrawliku: Lakuni eċċessivi jżidu l-fluss tat-tnixxija, inaqqsu l-effiċjenza volumetrika; Spazji eċċessivament żgħar jistgħu jikkawżaw xedd tal-frizzjoni jew cavitation.

● Karatteristiċi tal-fluss: Id-daqs tal-vojt jinfluwenza direttament l-uniformità tal-fluss fl-iżbokk tal-impeller, u b'hekk jaffettwa l-kurvi tar-ras u tal-effiċjenza.

2. Bażi Teoretika għall-Ottimizzazzjoni tal-Impeller Gap

2.1 Titjib fl-Effiċjenza Volumetrika

L-effiċjenza volumetrika (ηₛ) hija definita bħala l-proporzjon tal-fluss attwali tal-ħruġ mal-fluss teoretiku:

ηₛ = 1 − QQleak

fejn Qleak hija l-fluss ta 'tnixxija kkawżat mid-distakk tal-impeller. L-ottimizzazzjoni tad-distakk tnaqqas b'mod sinifikanti t-tnixxija. Per eżempju:

● It-tnaqqis tad-distakk minn 0.3 mm għal 0.2 mm inaqqas it-tnixxija bi 15-20%.

● F'pompi b'ħafna stadji, l-ottimizzazzjoni kumulattiva bejn l-istadji tista 'ttejjeb l-effiċjenza totali b'5-10%.

2.2 Tnaqqis fit-Telf Idrawliku

L-ottimizzazzjoni tad-distakk itejjeb l-uniformità tal-fluss fl-iżbokk tal-impeller, tnaqqas it-taqlib u b'hekk timminimizza t-telf tar-ras. Per eżempju:

● Simulazzjonijiet CFD juru li t-tnaqqis tad-distakk minn 0.4 mm għal 0.25 mm inaqqas l-enerġija kinetika turbolenti bi 30%, li jikkorrispondi għal tnaqqis ta '4-6% fil-konsum tal-enerġija tax-xaft.

2.3 Titjib fil-Prestazzjoni tal-Cavitation

Spazji kbar jaggravaw pulsazzjonijiet tal-pressjoni fid-daħla, u jżidu r-riskju tal-kavitazzjoni. L-ottimizzazzjoni tad-distakk jistabbilizza l-fluss u jgħolli l-marġini NPSHr (ras ta 'ġbid nett pożittiva), partikolarment effettiv f'kundizzjonijiet ta' fluss baxx.

3. Każijiet ta' Verifika u Inġinerija Sperimentali

3.1 Data tat-Test tal-Laboratorju

Istitut tar-riċerka wettaq testijiet komparattivi fuq a pompa tat-turbina vertikali b'ħafna stadji (parametri: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 m ras).

3.2 Eżempji ta' Applikazzjoni Industrijali

● Retrofit tal-Pompa taċ-Ċirkolazzjoni Petrokimika: Raffinerija naqqset id-distakk tal-impeller minn 0.4 mm għal 0.28 mm, u kisbet iffrankar annwali tal-enerġija ta '120 kW·h u tnaqqis ta' 8% fl-ispejjeż operattivi.

● Ottimizzazzjoni tal-Pompa tal-Injezzjoni tal-Pjattaforma Offshore: Bl-użu tal-interferometrija tal-laser biex tikkontrolla d-distakk (± 0.02 mm), l-effiċjenza volumetrika ta 'pompa tjiebet minn 81% għal 89%, u ssolvi kwistjonijiet ta' vibrazzjoni kkawżati minn lakuni eċċessivi.

4. Metodi ta 'Ottimizzazzjoni u Passi ta' Implimentazzjoni

4.1 Mudell Matematiku għall-Ottimizzazzjoni tal-Lakuni

Ibbażat fuq il-liġijiet tax-xebh tal-pompa ċentrifugali u l-koeffiċjenti ta 'korrezzjoni, ir-relazzjoni bejn id-distakk u l-effiċjenza hija:

η = η₀(1 − k·δD)

fejn δ huwa l-valur tad-distakk, D huwa d-dijametru tal-impeller, u k huwa koeffiċjent empiriku (tipikament 0.1–0.3).

4.2 Teknoloġiji ta' Implimentazzjoni Ewlenin

●Manifattura ta' Preċiżjoni: Magni CNC u għodod tat-tħin jiksbu preċiżjoni fil-livell tal-mikrometru (IT7–IT8) għall-impellers u l-kisi.

●Kejl fil-post: Għodod ta 'allinjament tal-lejżer u gauges tal-ħxuna ultrasoniku jimmonitorjaw il-lakuni waqt l-assemblaġġ biex jevitaw devjazzjonijiet.

● Aġġustament Dinamika: Għal midja b'temperatura għolja jew korrużiva, jintużaw ċrieki tas-siġillar sostitwibbli b'irfinar ibbażat fuq boltijiet.

4.3 Konsiderazzjonijiet

● Bilanċ tal-frizzjoni-Ilbes: Spazji ta 'daqs żgħir iżidu l-ilbies mekkaniku; l-ebusija tal-materjal (eż., Cr12MoV għall-impellers, HT250 għall-kisi) u l-kundizzjonijiet operattivi għandhom ikunu bilanċjati.

● Kumpens ta 'Espansjoni Termali: Spazji riżervati (0.03–0.05 mm) huma meħtieġa għal applikazzjonijiet ta 'temperatura għolja (eż., pompi taż-żejt sħun).

5. Xejriet futuri

●Disinn Diġitali: Algoritmi ta' ottimizzazzjoni bbażati fuq l-AI (eż., algoritmi ġenetiċi) se jiddeterminaw malajr l-aħjar lakuni.

●Manifattura Addittiva: L-istampar 3D tal-metall jippermetti disinji integrati tal-impeller-casing, li jnaqqas l-iżbalji tal-assemblaġġ.

●Monitoraġġ intelliġenti: Sensuri tal-fibra ottika flimkien ma 'tewmin diġitali se jippermettu monitoraġġ f'ħin reali tad-distakk u tbassir tad-degradazzjoni tal-prestazzjoni.

konklużjoni

L-ottimizzazzjoni tad-distakk tal-impeller hija waħda mill-aktar metodi diretti biex tittejjeb l-effiċjenza tal-pompa tat-turbini vertikali b'ħafna stadji. Il-kombinazzjoni ta 'manifattura ta' preċiżjoni, aġġustament dinamiku u monitoraġġ intelliġenti tista 'tikseb kisbiet fl-effiċjenza ta' 5-15%, tnaqqas il-konsum tal-enerġija u tnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni. Bl-avvanzi fil-fabbrikazzjoni u l-analitika, l-ottimizzazzjoni tad-distakk se tevolvi lejn preċiżjoni u intelliġenza ogħla, u ssir teknoloġija ewlenija għar-retrofitting tal-enerġija tal-pompa.

Nota: Soluzzjonijiet prattiċi ta 'inġinerija għandhom jintegraw proprjetajiet medji, kundizzjonijiet operattivi, u restrizzjonijiet ta' spejjeż, validati permezz ta 'analiżi tal-ispiża taċ-ċiklu tal-ħajja (LCC).