1. ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਦੀ ਪਰਿਭਾਸ਼ਾ ਅਤੇ ਮੁੱਖ ਪ੍ਰਭਾਵ

ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਇੰਪੈਲਰ ਅਤੇ ਪੰਪ ਕੇਸਿੰਗ (ਜਾਂ ਗਾਈਡ ਵੈਨ ਰਿੰਗ) ਵਿਚਕਾਰ ਰੇਡੀਅਲ ਕਲੀਅਰੈਂਸ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜੋ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 0.2 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ 0.5 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਗੈਪ ਦੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ।  ਮਲਟੀਸਟੇਜ ਵਰਟੀਕਲ ਟਰਬਾਈਨ ਪੰਪ ਦੋ ਮੁੱਖ ਪਹਿਲੂਆਂ ਵਿੱਚ:

● ਹਾਈਡ੍ਰੌਲਿਕ ਨੁਕਸਾਨ: ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਪਾੜੇ ਲੀਕੇਜ ਦੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਵੌਲਯੂਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੇ ਹਨ; ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਛੋਟੇ ਪਾੜੇ ਰਗੜ ਦੇ ਘਸਾਉਣ ਜਾਂ ਕੈਵੀਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਕਾਰਨ ਬਣ ਸਕਦੇ ਹਨ।

● ਵਹਾਅ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ: ਪਾੜੇ ਦਾ ਆਕਾਰ ਸਿੱਧੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੰਪੈਲਰ ਆਊਟਲੈੱਟ 'ਤੇ ਵਹਾਅ ਇਕਸਾਰਤਾ ਨੂੰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਹੈੱਡ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਕਰ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੇ ਹਨ।

2. ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਲਈ ਸਿਧਾਂਤਕ ਆਧਾਰ

2.1 ਵੌਲਯੂਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਸੁਧਾਰ

ਵੌਲਯੂਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ (ηₛ) ਨੂੰ ਅਸਲ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪ੍ਰਵਾਹ ਅਤੇ ਸਿਧਾਂਤਕ ਪ੍ਰਵਾਹ ਦੇ ਅਨੁਪਾਤ ਵਜੋਂ ਪਰਿਭਾਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ:

ηₛ = 1 − QQleak

ਜਿੱਥੇ ਕਿਲਿਕ ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਦੇ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲਾ ਲੀਕੇਜ ਪ੍ਰਵਾਹ ਹੈ। ਗੈਪ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਨਾਲ ਲੀਕੇਜ ਕਾਫ਼ੀ ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ:

● ਪਾੜੇ ਨੂੰ 0.3 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ 0.2 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਘਟਾਉਣ ਨਾਲ ਲੀਕੇਜ 15-20% ਘੱਟ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

● ਮਲਟੀਸਟੇਜ ਪੰਪਾਂ ਵਿੱਚ, ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸੰਚਤ ਅਨੁਕੂਲਤਾ ਕੁੱਲ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿੱਚ 5-10% ਸੁਧਾਰ ਕਰ ਸਕਦੀ ਹੈ।

2.2 ਹਾਈਡ੍ਰੌਲਿਕ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕਮੀ

ਪਾੜੇ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਨਾਲ ਇੰਪੈਲਰ ਆਊਟਲੈੱਟ 'ਤੇ ਪ੍ਰਵਾਹ ਇਕਸਾਰਤਾ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਗੜਬੜ ਘਟਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਤਰ੍ਹਾਂ ਹੈੱਡ ਨੁਕਸਾਨ ਘੱਟ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਉਦਾਹਰਣ ਵਜੋਂ:

● CFD ਸਿਮੂਲੇਸ਼ਨ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ 0.4 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ 0.25 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਪਾੜੇ ਨੂੰ ਘਟਾਉਣ ਨਾਲ ਅਸ਼ਾਂਤ ਗਤੀ ਊਰਜਾ 30% ਘੱਟ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਸ਼ਾਫਟ ਪਾਵਰ ਖਪਤ ਵਿੱਚ 4-6% ਕਮੀ ਦੇ ਅਨੁਸਾਰ ਹੈ।

2.3 ਕੈਵੀਟੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਾਧਾ

ਵੱਡੇ ਪਾੜੇ ਇਨਲੇਟ 'ਤੇ ਦਬਾਅ ਦੀਆਂ ਧੜਕਣਾਂ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕੈਵੀਟੇਸ਼ਨ ਦਾ ਜੋਖਮ ਵਧਦਾ ਹੈ। ਪਾੜੇ ਨੂੰ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਉਣ ਨਾਲ ਪ੍ਰਵਾਹ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ NPSHr (ਨੈੱਟ ਪਾਜ਼ੀਟਿਵ ਸਕਸ਼ਨ ਹੈੱਡ) ਮਾਰਜਿਨ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ-ਪ੍ਰਵਾਹ ਵਾਲੀਆਂ ਸਥਿਤੀਆਂ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ।

3. ਪ੍ਰਯੋਗਾਤਮਕ ਤਸਦੀਕ ਅਤੇ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਮਾਮਲੇ

3.1 ਪ੍ਰਯੋਗਸ਼ਾਲਾ ਟੈਸਟ ਡੇਟਾ

ਇੱਕ ਖੋਜ ਸੰਸਥਾ ਨੇ ਇੱਕ 'ਤੇ ਤੁਲਨਾਤਮਕ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਮਲਟੀਸਟੇਜ ਲੰਬਕਾਰੀ ਟਰਬਾਈਨ ਪੰਪ (ਪੈਰਾਮੀਟਰ: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 ਮੀਟਰ ਹੈੱਡ)।

3.2 ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਉਦਾਹਰਨਾਂ

● ਪੈਟਰੋ ਕੈਮੀਕਲ ਸਰਕੂਲੇਸ਼ਨ ਪੰਪ ਰੀਟਰੋਫਿਟ: ਇੱਕ ਰਿਫਾਇਨਰੀ ਨੇ ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਨੂੰ 0.4 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਤੋਂ ਘਟਾ ਕੇ 0.28 ਮਿਲੀਮੀਟਰ ਕਰ ਦਿੱਤਾ, ਜਿਸ ਨਾਲ 120 kW·h ਦੀ ਸਾਲਾਨਾ ਊਰਜਾ ਬੱਚਤ ਹੋਈ ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਨ ਲਾਗਤਾਂ ਵਿੱਚ 8% ਦੀ ਕਮੀ ਆਈ।

● ਆਫਸ਼ੋਰ ਪਲੇਟਫਾਰਮ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਪੰਪ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ: ਗੈਪ (±0.02 ਮਿਲੀਮੀਟਰ) ਨੂੰ ਕੰਟਰੋਲ ਕਰਨ ਲਈ ਲੇਜ਼ਰ ਇੰਟਰਫੇਰੋਮੈਟਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਇੱਕ ਪੰਪ ਦੀ ਵੌਲਯੂਮੈਟ੍ਰਿਕ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 81% ਤੋਂ 89% ਤੱਕ ਸੁਧਰ ਗਈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਗੈਪ ਕਾਰਨ ਹੋਣ ਵਾਲੀਆਂ ਵਾਈਬ੍ਰੇਸ਼ਨ ਸਮੱਸਿਆਵਾਂ ਹੱਲ ਹੋ ਗਈਆਂ।

4. ਅਨੁਕੂਲਨ ਵਿਧੀਆਂ ਅਤੇ ਲਾਗੂ ਕਰਨ ਦੇ ਪੜਾਅ

4.1 ਗੈਪ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਲਈ ਗਣਿਤਿਕ ਮਾਡਲ

ਸੈਂਟਰਿਫਿਊਗਲ ਪੰਪ ਸਮਾਨਤਾ ਦੇ ਨਿਯਮਾਂ ਅਤੇ ਸੁਧਾਰ ਗੁਣਾਂਕ ਦੇ ਆਧਾਰ 'ਤੇ, ਪਾੜੇ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਇਹ ਹੈ:

η = η₀(1 − k·δD)

ਜਿੱਥੇ δ ਪਾੜੇ ਦਾ ਮੁੱਲ ਹੈ, D ਇੰਪੈਲਰ ਵਿਆਸ ਹੈ, ਅਤੇ k ਇੱਕ ਅਨੁਭਵੀ ਗੁਣਾਂਕ ਹੈ (ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ 0.1–0.3)।

4.2 ਮੁੱਖ ਲਾਗੂਕਰਨ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ

●ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨਿਰਮਾਣ: ਸੀਐਨਸੀ ਮਸ਼ੀਨਾਂ ਅਤੇ ਪੀਸਣ ਵਾਲੇ ਔਜ਼ਾਰ ਇੰਪੈਲਰਾਂ ਅਤੇ ਕੇਸਿੰਗਾਂ ਲਈ ਮਾਈਕ੍ਰੋ-ਮੀਟਰ-ਪੱਧਰ ਦੀ ਸ਼ੁੱਧਤਾ (IT7–IT8) ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਦੇ ਹਨ।

●ਇਨ-ਸੀਟੂ ਮਾਪ: ਲੇਜ਼ਰ ਅਲਾਈਨਮੈਂਟ ਟੂਲ ਅਤੇ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਮੋਟਾਈ ਗੇਜ ਅਸੈਂਬਲੀ ਦੌਰਾਨ ਪਾੜੇ ਦੀ ਨਿਗਰਾਨੀ ਕਰਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਭਟਕਣ ਤੋਂ ਬਚਿਆ ਜਾ ਸਕੇ।

● ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸਮਾਯੋਜਨ: ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਜਾਂ ਖੋਰ ਵਾਲੇ ਮੀਡੀਆ ਲਈ, ਬੋਲਟ-ਅਧਾਰਤ ਫਾਈਨ-ਟਿਊਨਿੰਗ ਦੇ ਨਾਲ ਬਦਲਣਯੋਗ ਸੀਲਿੰਗ ਰਿੰਗਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

4.3 ਵਿਚਾਰ

● ਰਗੜ-ਪਹਿਰਾਵਾ ਸੰਤੁਲਨ: ਘੱਟ ਆਕਾਰ ਵਾਲੇ ਪਾੜੇ ਮਕੈਨੀਕਲ ਘਿਸਾਅ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ; ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਕਠੋਰਤਾ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਇੰਪੈਲਰਾਂ ਲਈ Cr12MoV, ਕੇਸਿੰਗਾਂ ਲਈ HT250) ਅਤੇ ਸੰਚਾਲਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਨੂੰ ਸੰਤੁਲਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।

● ਥਰਮਲ ਐਕਸਪੈਂਸ਼ਨ ਕੰਪਨਸੇਸ਼ਨ: ਉੱਚ-ਤਾਪਮਾਨ ਵਾਲੇ ਕਾਰਜਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਗਰਮ ਤੇਲ ਪੰਪ) ਲਈ ਰਾਖਵੇਂ ਪਾੜੇ (0.03–0.05 ਮਿਲੀਮੀਟਰ) ਜ਼ਰੂਰੀ ਹਨ।

5. ਭਵਿੱਖ ਦੇ ਰੁਝਾਨ

●ਡਿਜੀਟਲ ਡਿਜ਼ਾਈਨ: ਏਆਈ-ਅਧਾਰਤ ਅਨੁਕੂਲਨ ਐਲਗੋਰਿਦਮ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ, ਜੈਨੇਟਿਕ ਐਲਗੋਰਿਦਮ) ਤੇਜ਼ੀ ਨਾਲ ਅਨੁਕੂਲ ਅੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਨਗੇ।

●ਐਡੀਟਿਵ ਮੈਨੂਫੈਕਚਰਿੰਗ: ਮੈਟਲ 3D ਪ੍ਰਿੰਟਿੰਗ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਇੰਪੈਲਰ-ਕੇਸਿੰਗ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦੀ ਹੈ, ਅਸੈਂਬਲੀ ਗਲਤੀਆਂ ਨੂੰ ਘਟਾਉਂਦੀ ਹੈ।

●ਸਮਾਰਟ ਨਿਗਰਾਨੀ: ਡਿਜੀਟਲ ਜੁੜਵਾਂ ਬੱਚਿਆਂ ਨਾਲ ਜੋੜੇ ਗਏ ਫਾਈਬਰ-ਆਪਟਿਕ ਸੈਂਸਰ ਰੀਅਲ-ਟਾਈਮ ਗੈਪ ਮਾਨੀਟਰਿੰਗ ਅਤੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਡਿਗ੍ਰੇਡੇਸ਼ਨ ਪੂਰਵ ਅਨੁਮਾਨ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣਗੇ।

ਸਿੱਟਾ

ਇੰਪੈਲਰ ਗੈਪ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਮਲਟੀਸਟੇਜ ਵਰਟੀਕਲ ਟਰਬਾਈਨ ਪੰਪ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਣ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਸਿੱਧੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ। ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਨਿਰਮਾਣ, ਗਤੀਸ਼ੀਲ ਸਮਾਯੋਜਨ, ਅਤੇ ਬੁੱਧੀਮਾਨ ਨਿਗਰਾਨੀ ਨੂੰ ਜੋੜਨ ਨਾਲ 5-15% ਦੀ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਲਾਭ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਊਰਜਾ ਦੀ ਖਪਤ ਘਟਾਈ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੱਖ-ਰਖਾਅ ਦੀਆਂ ਲਾਗਤਾਂ ਘੱਟ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ। ਫੈਬਰੀਕੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਵਿੱਚ ਤਰੱਕੀ ਦੇ ਨਾਲ, ਗੈਪ ਓਪਟੀਮਾਈਜੇਸ਼ਨ ਉੱਚ ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਅਤੇ ਬੁੱਧੀ ਵੱਲ ਵਿਕਸਤ ਹੋਵੇਗਾ, ਪੰਪ ਊਰਜਾ ਰੀਟਰੋਫਿਟਿੰਗ ਲਈ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਬਣ ਜਾਵੇਗਾ।

ਨੋਟ: ਵਿਹਾਰਕ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ ਹੱਲਾਂ ਨੂੰ ਜੀਵਨ ਚੱਕਰ ਲਾਗਤ (LCC) ਵਿਸ਼ਲੇਸ਼ਣ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਮਾਣਿਤ, ਦਰਮਿਆਨੇ ਗੁਣਾਂ, ਸੰਚਾਲਨ ਸਥਿਤੀਆਂ ਅਤੇ ਲਾਗਤ ਸੀਮਾਵਾਂ ਨੂੰ ਏਕੀਕ੍ਰਿਤ ਕਰਨਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ।