Multistage Vertical Turbine Pumps များတွင် Axial နှင့် Radial Load Balancing Mechanisms
1. Axial Force Generation နှင့် Balancing အခြေခံမူများ
axial အင်အားစုများ inmultistage ဒေါင်လိုက်တာဘိုင်ပန့်များ အဓိကအားဖြင့် အစိတ်အပိုင်းနှစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။
● Centrifugal force အစိတ်အပိုင်း-Centrifugal force ကြောင့် Liquid radial flow သည် impeller ၏ ရှေ့နှင့် နောက်ဖုံးများကြားရှိ ဖိအားကွဲပြားမှုကို ဖန်တီးပြီး axial force (ပုံမှန်အားဖြင့် suction inlet သို့ ဦးတည်သည်) ကိုဖြစ်ပေါ်စေသည်။
● ဖိအားကွဲပြားမှုအကျိုးသက်ရောက်မှု-အဆင့်တစ်ခုစီရှိ ဖိအားကွာခြားချက်သည် axial force ကို ပိုမိုတိုးပွားစေသည်။
ဟန်ချက်ညီသောနည်းလမ်းများ
● Symmetrical impeller အစီအစဉ်-double-suction impellers ကိုအသုံးပြုခြင်း (နှစ်ဖက်စလုံးမှအရည်များဝင်ရောက်သည်) သည် unidirectional pressure differential ကိုလျှော့ချပြီး axial force ကိုလက်ခံနိုင်သောအဆင့် (10%-30%) သို့လျှော့ချပေးသည်။
● လက်ကျန်အပေါက် ဒီဇိုင်း-ပန်ကာနောက်ဖုံးရှိ အချင်းများ သို့မဟုတ် မျဉ်းစောင်းအပေါက်များသည် ဖိအားမြင့်အရည်များကို အပေါက်သို့ပြန်ညွှန်ကာ ဖိအားကွာခြားချက်များကို ချိန်ညှိပေးသည်။ စွမ်းဆောင်ရည်ဆုံးရှုံးမှုကိုရှောင်ရှားရန် အပေါက်အရွယ်အစားကို fluid dynamics တွက်ချက်မှုများမှတစ်ဆင့် အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ရပါမည်။
● ပြောင်းပြန်ဓါးဒီဇိုင်း-နောက်ဆုံးအဆင့်တွင် ပြောင်းပြန်ဓါးသွားများ (ပင်မဓါးသွားများနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်) ပေါင်းထည့်ခြင်းသည် axial loads များကို ချေဖျက်ရန်အတွက် တန်ပြန်ဗဟိုချက်ဖိုဂယ်လ်တွန်းအားကို ထုတ်ပေးသည်။ အများအားဖြင့် high-head pumps (ဥပမာ၊ multistage verticalturbinepumps)။
2. Radial Load Generation နှင့် Balancing
Radial loads များသည် လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း inertia အင်အားစုများမှအစပြုသည်၊ မညီမညာသောအရည်များ ရွေ့လျားနေသောဖိအားဖြန့်ဝေမှုနှင့် ရဟတ်ထုထည်တွင်ကျန်ရှိသောမညီမျှမှုတို့ဖြစ်သည်။ multi-stage pumps များတွင် စုဆောင်းထားသော radial loads များသည် bearing အပူလွန်ကဲခြင်း၊ တုန်ခါခြင်း သို့မဟုတ် rotor misalignment ကို ဖြစ်စေနိုင်သည်။
ဟန်ချက်ညီသော ဗျူဟာများ-
● Impeller symmetry ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း-
o ထူးထူးခြားခြား တူညီသော ဓါးသွားများ (ဥပမာ၊ ဓါး ၅ ချောင်း + ဓါးသွား ၇ ချောင်း) သည် radial များကို အညီအမျှ ဖြန့်ဝေသည်။
o Dynamic balancing သည် impeller ၏ centroid တစ်ခုစီကို rotational axis နှင့် ချိန်ညှိစေပြီး ကျန်ရှိသော မညီမျှမှုကို လျှော့ချပေးသည်။
● ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ပုံအားဖြည့်ခြင်း-
o တောင့်တင်းသော အလယ်အလတ်တန်းစား အိမ်ရာများသည် အချင်းများ ရွှေ့ပြောင်းခြင်းကို ကန့်သတ်ထားသည်။
o ပေါင်းစပ်ထားသော ဝက်ဝံများ (ဥပမာ- နှစ်တန်း တွန်းဘောလုံး ဝက်ဝံ + ဆလင်ဒါ ဒလိမ့်တုံး ဝက်ဝံများ) သည် axial နှင့် radial load များကို သီးခြားစီ ကိုင်တွယ်သည်။
● ဟိုက်ဒရောလစ် လျော်ကြေးငွေ-
o အလှည့်အပြောင်းများ သို့မဟုတ် ပန်ကာရှင်းလင်းမှုများရှိ အခန်းများကို လမ်းညွှန်ပေးခြင်းဖြင့် စီးဆင်းမှုလမ်းကြောင်းများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ကာ၊ ဒေသတွင်း vortice များနှင့် radial force အတက်အကျများကို လျှော့ချပေးသည်။
3. Multi-Stage Impellers များတွင် ဂီယာကို Load လုပ်ပါ။
Axial အင်အားစုများသည် အဆင့်အလိုက်စုပုံနေပြီး ဖိစီးမှုပါဝင်မှုကို တားဆီးရန် စီမံရမည်-
● အဆင့်အလိုက် ချိန်ညှိမှု-ဟန်ချက်ညီသောဒစ်ကို တပ်ဆင်ခြင်း (ဥပမာ- စင်ထရီဖယ်ဂယ်ပန့်များတွင်) axial gap ဖိအားကွာခြားချက်များကို အလိုအလျောက်ချိန်ညှိရန် axial gap pressure ကွဲပြားမှုများကို အသုံးပြုသည်။
● တောင့်တင်းမှုကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း-Pump shafts များကို ခိုင်မာအားကောင်းသော သတ္တုစပ်များ (ဥပမာ 42CrMo) ဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး လှည့်ပတ်မှု ကန့်သတ်ချက်များ အတွက် finite element analysis (FEA) မှတဆင့် တရားဝင် အတည်ပြုထားသည်။
4. Engineering Case Study နှင့် Calculation Verification
ဥပမာ:ဓာတုဘက်စုံသုံး တာဘိုင်ပန့်တစ်ခု (အဆင့် 6၊ စုစုပေါင်း ဦးခေါင်း 300 မီတာ၊ စီးဆင်းမှုနှုန်း 200 m³/h)။
● Axial force တွက်ချက်မှု-
o ကနဦး ဒီဇိုင်း (တစ်ချက်စုပ်ပန်ကာ): F=K⋅ρ⋅g⋅Q2⋅H (K=1.2−1.5)၊ ရလဒ် 1.8×106N။
o နှစ်ဆစုပ်ပန်ကာအဖြစ်သို့ပြောင်းလဲပြီး ဟန်ချက်ညီသောအပေါက်များကို ပေါင်းထည့်ပြီးနောက်- Axial force သည် 5×105N သို့ လျော့ကျသွားပြီး API 610 စံနှုန်းများ (≤1.5× rated power torque) နှင့် ကိုက်ညီသည်။
● Radial load simulation-
o ANSYS Fluent CFD သည် ပြုပြင်မထားသော impellers များတွင် ဒေသဆိုင်ရာ ဖိအားများ (12 kN/m² အထိ) ကို ဖော်ပြသည်။ လမ်းညွှန်ဗန်းများကို မိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် တောင်တက်များကို 40% လျှော့ချပြီး အပူချိန် 15°C မြင့်တက်ခဲ့သည်။
5. အဓိက ဒီဇိုင်းသတ်မှတ်ချက်များနှင့် ထည့်သွင်းစဉ်းစားမှုများ
● Axial force ကန့်သတ်ချက်များ- ပုံမှန်အားဖြင့် ≤ 30% သည် pump shaft tensile strength ၊ thrust bearing temperature ≤ 70°C ဖြစ်သည်။
● Impeller clearance control- 0.2-0.5 mm အကြား ထိန်းသိမ်းထား (သေးငယ်လွန်းသော ပွတ်တိုက်မှုကို ဖြစ်စေသည်၊ ကြီးမားလွန်းပါက ယိုစိမ့်မှု ဖြစ်စေသည်)။
● Dynamic စမ်းသပ်ခြင်း- မြန်နှုန်းအပြည့် ချိန်ညှိစမ်းသပ်မှုများ (G2.5 အဆင့်) သည် လုပ်ငန်းမစမီ စနစ်တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေသည်။
ကောက်ချက်
axial နှင့် radial loads များကို ဟန်ချက်ညီညီ inmultistage vertical turbine pumps သည် fluid dynamics၊ mechanical design နှင့် material science တို့ပါ၀င်သော ရှုပ်ထွေးသော စနစ်များ အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ စိန်ခေါ်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ impeller ဂျီသြမေတြီကို ကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်း၊ ဟန်ချက်ညီသောကိရိယာများ ပေါင်းစပ်ခြင်းနှင့် တိကျသောကုန်ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များသည် pump ယုံကြည်စိတ်ချရမှုနှင့် သက်တမ်းကို သိသိသာသာတိုးမြင့်စေသည်။ AI-မောင်းနှင်သော ကိန်းဂဏာန်း သရုပ်ဖော်မှုများနှင့် ပေါင်းစပ်ထုတ်လုပ်ခြင်းများတွင် အနာဂတ်တိုးတက်မှုများသည် စိတ်ကြိုက်ပြုလုပ်ထားသော impeller ဒီဇိုင်းနှင့် dynamic load optimization ကို ပိုမိုလုပ်ဆောင်နိုင်မည်ဖြစ်သည်။
မှတ်ချက်- သီးခြားအပလီကေးရှင်းများအတွက် စိတ်ကြိုက်ဒီဇိုင်း (ဥပမာ၊ အရည်ဂုဏ်သတ္တိများ၊ အမြန်နှုန်း၊ အပူချိန်) API နှင့် ISO ကဲ့သို့သော နိုင်ငံတကာစံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီရမည်။