1. امپيلر گيپ جي تعريف ۽ اهم اثر

امپيلر گيپ امپيلر ۽ پمپ ڪيسنگ (يا گائيڊ وين رنگ) جي وچ ۾ ريڊيل ڪليئرنس ڏانهن اشارو ڪري ٿو، عام طور تي 0.2 ملي ميٽر کان 0.5 ملي ميٽر تائين. هي گيپ خاص طور تي ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿو.  گھڻ-اسٽيج عمودي ٽربائن پمپ ٻن مکيه پهلوئن ۾:

● هائيڊروڪ نقصان: گهڻيون خالون لڪيج جي وهڪري کي وڌائين ٿيون، مقداري ڪارڪردگي کي گهٽائين ٿيون؛ گهڻيون ننڍيون خالون رگڙ جي لباس يا گاهه جو سبب بڻجي سگهن ٿيون.

● وهڪري جون خاصيتون: خال جي سائيز سڌي طرح امپيلر آئوٽليٽ تي وهڪري جي یکسانيت تي اثر انداز ٿئي ٿي، ان ڪري هيڊ ۽ ڪارڪردگي وکر متاثر ٿين ٿا.

2. امپيلر گپ آپٽمائيزيشن لاءِ نظرياتي بنياد

2.1 مقداري ڪارڪردگي بهتري

ووليوميٽرڪ ڪارڪردگي (ηₛ) کي اصل آئوٽ پُٽ وهڪري ۽ نظرياتي وهڪري جي تناسب طور بيان ڪيو ويو آهي:

ηₛ = 1 − QQleak

جتي Qleak امپيلر گيپ جي ڪري پيدا ٿيندڙ ليڪيج جو وهڪرو آهي. گيپ کي بهتر ڪرڻ سان ليڪيج گهٽجي ٿو. مثال طور:

● خال کي 0.3 ملي ميٽر کان 0.2 ملي ميٽر تائين گهٽائڻ سان رساو 15-20٪ گهٽجي ويندو آهي.

● گھڻ-اسٽيج پمپن ۾، مرحلن ۾ مجموعي اصلاح سان ڪل ڪارڪردگي 5-10٪ تائين بهتر ٿي سگهي ٿي.

2.2 هائيڊروڪ نقصانن ۾ گهٽتائي

گِپ کي بهتر ڪرڻ سان امپيلر آئوٽ ليٽ تي وهڪري جي هڪجهڙائي بهتر ٿئي ٿي، ٽربولنس گهٽجي ٿي ۽ اهڙي طرح هيڊ لاس کي گهٽجي ٿو. مثال طور:

● CFD سميوليشن ڏيکارين ٿا ته 0.4 ملي ميٽر کان 0.25 ملي ميٽر تائين فرق گهٽائڻ سان turbulent kinetic energy 30٪ گهٽجي ٿي، جيڪا شافٽ پاور واپرائڻ ۾ 4-6٪ گهٽتائي جي برابر آهي.

2.3 ڪيويٽيشن ڪارڪردگي وڌائڻ

وڏا خال انليٽ تي دٻاءُ جي ڌڙڪن کي وڌائين ٿا، جنهن سان ڪيويٽيشن جو خطرو وڌي ٿو. خال کي بهتر ڪرڻ سان وهڪري کي مستحڪم ڪري ٿو ۽ NPSHr (نيٽ مثبت سکشن هيڊ) مارجن کي وڌائي ٿو، خاص طور تي گهٽ وهڪري جي حالتن ۾ اثرائتو.

3. تجرباتي تصديق ۽ انجنيئرنگ ڪيس

3.1 ليبارٽري ٽيسٽ ڊيٽا

هڪ تحقيقي اداري هڪ تي تقابلي ٽيسٽ ڪيا multistage عمودي turbine پمپ (پيرا ميٽر: 2950 rpm، 100 m³/h، 200 ميٽر هيڊ).

3.2 صنعتي ايپليڪيشن جا مثال

● پيٽروڪيميڪل سرڪيوليشن پمپ ريٽروفٽ: هڪ ريفائنري امپيلر گيپ کي 0.4 ملي ميٽر کان گهٽائي 0.28 ملي ميٽر ڪيو، جنهن سان 120 ڪلوواٽ ڪلاڪ جي سالياني توانائي جي بچت ۽ آپريٽنگ خرچن ۾ 8 سيڪڙو گهٽتائي حاصل ٿي.

● آف شور پليٽ فارم انجڪشن پمپ آپٽمائيزيشن: گيپ (±0.02 ملي ميٽر) کي ڪنٽرول ڪرڻ لاءِ ليزر انٽرفيروميٽري استعمال ڪندي، پمپ جي واليوميٽرڪ ڪارڪردگي 81٪ کان 89٪ تائين بهتر ٿي وئي، گهڻي گيپ جي ڪري پيدا ٿيندڙ وائبريشن مسئلن کي حل ڪيو.

4. اصلاح جا طريقا ۽ عملدرآمد جا مرحلا

4.1 گيپ آپٽمائيزيشن لاءِ رياضياتي ماڊل

سينٽرفيوگل پمپ جي هڪجهڙائي جي قانونن ۽ اصلاح جي کوٽائي جي بنياد تي، فرق ۽ ڪارڪردگي جي وچ ۾ تعلق هي آهي:

η = η₀(1 − k·δD)

جتي δ گيپ ويليو آهي، D امپيلر قطر آهي، ۽ k هڪ تجرباتي ڪوئفيشيٽ آهي (عام طور تي 0.1-0.3).

4.2 اهم عملدرآمد ٽيڪنالاجيون

●درستي جي پيداوار: سي اين سي مشينون ۽ پيسڻ وارا اوزار امپيلرز ۽ ڪيسنگز لاءِ مائڪرو ميٽر-ليول پريسيشن (IT7–IT8) حاصل ڪن ٿا.

●ان-سيٽو ماپ: ليزر الائنمينٽ ٽولز ۽ الٽراسونڪ ٿولهه گيج انحراف کان بچڻ لاءِ اسيمبلي دوران خالن جي نگراني ڪن ٿا.

● متحرڪ ترتيب: تيز گرمي پد يا corrosive ميڊيا لاءِ، بولٽ تي ٻڌل فائن ٽيوننگ سان مٽائي سگهه وارا رِنگ استعمال ڪيا ويندا آهن.

4.3 غور ويچار

● رگڙ ۽ لباس جو توازن: گھٽ سائيز وارا خال مشيني لباس وڌائين ٿا؛ مواد جي سختي (مثال طور، امپيلرز لاءِ Cr12MoV، ڪيسنگ لاءِ HT250) ۽ آپريشنل حالتن کي متوازن رکڻ گهرجي.

● حرارتي توسيع جو معاوضو: محفوظ خال (0.03-0.05 ملي ميٽر) اعليٰ درجه حرارت جي استعمال لاءِ ضروري آهن (مثال طور، گرم تيل پمپ).

5. مستقبل جا رجحان

●ڊجيٽل ڊيزائن: اي آءِ تي ٻڌل اصلاح الگورتھم (مثال طور، جينياتي الگورتھم) تيزي سان بهترين خالن جو تعين ڪندا.

●اضافي پيداوار: ڌاتو 3D پرنٽنگ انٽيگريٽيڊ امپيلر-ڪيسنگ ڊيزائن کي فعال بڻائي ٿي، اسيمبلي جي غلطين کي گهٽائي ٿي.

●سمارٽ مانيٽرنگ: ڊجيٽل ٽوئنز سان جوڙيل فائبر آپٽڪ سينسرز ريئل ٽائيم گيپ مانيٽرنگ ۽ ڪارڪردگي جي خرابي جي اڳڪٿي کي فعال بڻائيندا.

ٿڪل

امپيلر گپ آپٽمائيزيشن ملٽي اسٽيج عمودي ٽربائن پمپ جي ڪارڪردگي کي وڌائڻ لاءِ سڀ کان سڌو طريقو آهي. درستگي جي پيداوار، متحرڪ ترتيب، ۽ ذهين نگراني کي گڏ ڪرڻ سان 5-15٪ جي ڪارڪردگي حاصل ڪري سگهجي ٿي، توانائي جي استعمال کي گهٽائي سگهجي ٿو، ۽ سار سنڀال جي قيمتن کي گهٽائي سگهجي ٿو. فيبريڪيشن ۽ اينالائيٽڪس ۾ ترقي سان، گپ آپٽمائيزيشن وڌيڪ درستگي ۽ ذهانت ڏانهن ترقي ڪندي، پمپ انرجي ريٽروفٽنگ لاءِ هڪ بنيادي ٽيڪنالاجي بڻجي ويندي.

نوٽ: عملي انجنيئرنگ حلن کي وچولي ملڪيتن، آپريشنل حالتن، ۽ قيمت جي پابندين کي ضم ڪرڻ گهرجي، جيڪي زندگي جي چڪر جي قيمت (LCC) تجزيي ذريعي تصديق ٿيل آهن.