1. Harti jeung Dampak Key of Impeller Gap

Celah impeller nujul kana clearance radial antara impeller jeung casing pompa (atawa guide vane ring), ilaharna mimitian ti 0.2 mm nepi ka 0.5 mm. gap Ieu nyata mangaruhan kinerja  pompa turbin nangtung multistage dina dua aspék utama:

● Karugian hidrolik: sela kaleuleuwihan ngaronjatkeun aliran leakage, ngurangan efisiensi volumetric; celah leutik teuing bisa ngabalukarkeun maké gesekan atawa cavitation.

● Ciri Aliran: Ukuran Gap langsung mangaruhan uniformity aliran di outlet impeller, kukituna mangaruhan sirah na kurva efisiensi.

2. Basis Téoritis pikeun Optimasi Gap Impeller

2.1 Volumetric Efficiency pamutahiran

Efisiensi volumetrik (ηₛ) dihartikeun salaku babandingan aliran kaluaran sabenerna kana aliran téoritis:

ηₛ = 1 − QQleak

dimana Qleak nyaéta aliran leakage disababkeun ku gap impeller. Ngaoptimalkeun jurang sacara signifikan ngirangan bocor. Salaku conto:

● Ngurangan celah tina 0.3 mm ka 0.2 mm ngurangan leakage ku 15-20%.

● Dina pompa multistage, optimasi kumulatif sakuliah tahap bisa ningkatkeun total efisiensi ku 5-10%.

2.2 Pangurangan dina karugian hidrolik

Optimizing celah ngaronjatkeun uniformity aliran dina outlet impeller, ngurangan kaayaan nu teu tenang sahingga ngaminimalkeun leungitna sirah. Contona:

● simulasi CFD némbongkeun yén ngurangan celah ti 0.4 mm ka 0.25 mm lowers énergi kinétik ngagalura ku 30%, pakait jeung 4-6% réduksi dina konsumsi kakuatan aci.

2.3 Cavitation Performance ningkatna

jurang badag exacerbate pulsations tekanan dina inlet nu, ngaronjatna resiko cavitation. Optimizing celah stabilizes aliran sarta raises NPSHr (net positif sirah nyeuseup) margin, utamana éféktif dina kaayaan low-aliran.

3. Verifikasi ékspérimén jeung Téknik Kasus

3.1 Data Uji Laboratorium

Hiji lembaga panalungtikan ngalaksanakeun tés komparatif dina a pompa turbin nangtung multistage (parameter: 2950 rpm, 100 m³ / h, sirah 200 m).

3.2 Conto Aplikasi Industri

● Pétrokimia Sirkulasi Pompa Retrofit: A kilang lisah ngurangan gap impeller ti 0.4 mm ka 0.28 mm, achieving tabungan énergi taunan 120 kW · h sarta pangurangan 8% dina biaya operasi.

● Offshore Platform Injection Pump Optimasi: Ngagunakeun laser interferometry ngadalikeun gap (± 0.02 mm), efisiensi volumetric pompa urang ningkat tina 81% ka 89%, resolving isu Geter disababkeun ku sela kaleuleuwihan.

4. Métode Optimasi jeung Léngkah-léngkah Palaksanaan

4.1 Modél matematik pikeun Gap Optimasi

Dumasar kana hukum kasaruaan pompa centrifugal sareng koefisien koreksi, hubungan antara gap sareng efisiensi nyaéta:

η = η₀(1 − k·δD)

dimana δ nyaéta nilai gap, D nyaéta diaméter impeller, sarta k mangrupa koefisien empiris (ilaharna 0.1–0.3).

4.2 Téknologi Palaksanaan konci

●Pabrikan Precision: Mesin CNC sareng alat ngagiling ngahontal katepatan tingkat mikro-méteran (IT7-IT8) pikeun impeller sareng casing.

●Pengukuran In-Situ: Alat alignment laser sareng alat ukur ketebalan ultrasonik ngawaskeun jurang nalika ngarakit pikeun nyegah panyimpangan.

● Penyesuaian Dinamis: Pikeun suhu luhur atanapi media korosif, cingcin sealing anu tiasa digentos ku tuning dumasar-bolt dianggo.

4.3 Pertimbangan

● Kasaimbangan Gesekan-Maké: sela Undersized ningkatkeun maké mékanis; karasa bahan (contona, Cr12MoV pikeun impeller, HT250 pikeun casings) sareng kaayaan operasional kedah saimbang.

● Santunan ékspansi termal: sela cadangan (0.03–0.05 mm) diperlukeun pikeun aplikasi suhu luhur (misalna pompa minyak panas).

5. Tren hareup

●Desain Digital: Algoritma optimasi berbasis AI (contona, algoritma genetik) bakal gancang nangtukeun jurang optimal.

●Pabrikan aditif: Percetakan 3D logam ngamungkinkeun desain impeller-casing terpadu, ngurangan kasalahan assembly.

●Pangimeutan Smart: Sénsor serat optik dipasangkeun sareng kembar digital bakal ngaktifkeun ngawaskeun gap sacara real-time sareng prediksi degradasi kinerja.

kacindekan

Optimasi gap impeller mangrupikeun salah sahiji metode anu paling langsung pikeun ningkatkeun efisiensi pompa turbin vertikal multistage. Ngagabungkeun manufaktur precision, adjustment dinamis, sarta ngawaskeun calakan bisa ngahontal gains efisiensi 5-15%, ngurangan konsumsi énergi, sarta waragad perawatan handap. Kalayan kamajuan dina fabrikasi sareng analitik, optimasi gap bakal mekar nuju katepatan sareng intelijen anu langkung luhur, janten téknologi inti pikeun rétrofitting énergi pompa.

Catetan: Solusi rékayasa praktis kedah ngahijikeun sipat sedeng, kaayaan operasional, sareng konstrain biaya, disahkeun ngaliwatan analisis biaya siklus hirup (LCC).