1. Таъриф ва Таъсири асосии Гап импеллер

Фосилаи чарх ба тозакунии радиалии байни чарх ва корпуси насос (ё ҳалқаи роҳнамо) дахл дорад, ки маъмулан аз 0.2 мм то 0.5 мм аст. Ин норасоӣ ба таври назаррас ба иҷрои  насосхои турбинаи вертикали бисьёрзинапй дар ду ҷанбаи асосӣ:

● Талафоти гидравликӣ: Фосилаҳои аз ҳад зиёд ҷараёни ихроҷро зиёд карда, самаранокии ҳаҷмиро коҳиш медиҳанд; холигии аз ҳад зиёд хурд метавонад боиси фарсудашавии фриксия ё кавитатсия гардад.

● Хусусиятҳои ҷараён: Андозаи фосила мустақиман ба якрангии ҷараён дар баромади чарх таъсир мерасонад ва ба ин васила ба каҷҳои сар ва самаранокӣ таъсир мерасонад.

2. Асосҳои назариявӣ барои оптимизатсияи холигии импеллер

2.1 Баланд бардоштани самаранокии ҳаҷм

Самаранокии ҳаҷмӣ (ηₛ) ҳамчун таносуби ҷараёни воқеии баромад ба ҷараёни назариявӣ муайян карда мешавад:

ηₛ = 1 − QQleak

ки Qleak ҷараёни ихроҷ аст, ки аз холигии чарх ба вуҷуд омадааст. Беҳтар кардани фосила ихроҷро ба таври назаррас коҳиш медиҳад. Барои намуна:

● Кам кардани фосила аз 0.3 мм то 0.2 мм ихроҷро 15–20% кам мекунад.

● Дар насосҳои бисёрзинагӣ, оптимизатсияи ҷамъшаванда дар марҳилаҳо метавонад самаранокии умумии онҳоро то 5-10% беҳтар кунад.

2.2 Кам кардани талафоти гидравликӣ

Оптимизатсияи фосила якрангии ҷараёнро дар баромади двигатель беҳтар карда, турбулентиро коҳиш медиҳад ва ба ин васила талафоти сарро кам мекунад. Масалан:

● Моделҳои CFD нишон медиҳанд, ки кам кардани фосила аз 0.4 мм то 0.25 мм энергияи кинетикии турбулентиро 30% коҳиш медиҳад, ки ин ба 4-6% кам шудани масрафи қувваи чоҳ мувофиқ аст.

2.3 Баланд бардоштани самаранокии кавитатсионӣ

Фосилаҳои калон пулсатсияҳои фишорро дар даромадгоҳ шадидтар мекунанд ва хатари кавитацияро зиёд мекунанд. Оптимизатсияи холигоҳ ҷараёнро мӯътадил мегардонад ва маржаи NPSHr (сари софи мусбати соф) -ро баланд мекунад, махсусан дар шароити ҷараёни паст самаранок аст.

3. Ҳолатҳои санҷиши таҷрибавӣ ва муҳандисӣ

3.1 Маълумот дар бораи озмоиши лабораторӣ

Институти тадкикоти илмй дар бораи а насоси турбинаи амудии бисёрзинагӣ (параметрҳо: 2950 чархзанӣ, 100 м³/соат, 200 м сар).

3.2 Намунаҳои татбиқи саноатӣ

● Таҷдиди насоси гардиши нафту кимиё: Корхонаи коркарди вертикл фосилаи чархҳоро аз 0.4 мм то 0.28 мм кам карда, сарфаи солонаи нерӯи барқро ба 120 кВт/соат ва 8% кам кардани хароҷоти истифода бурд.

● Оптимизатсияи насоси тазриқӣ дар платформаи оффшорӣ: Истифодаи интерферометрияи лазерӣ барои назорати холигоҳ (±0.02 мм), самаранокии ҳаҷмии насос аз 81% то 89% беҳтар шуда, масъалаҳои ларзишро, ки дар натиҷаи холигии аз ҳад зиёд ба вуҷуд омадаанд, ҳал кард.

4. Усулҳои оптимизатсия ва марҳилаҳои татбиқ

4.1 Модели математикӣ барои оптимизатсияи фосила

Дар асоси қонунҳои шабеҳи насоси марказгурез ва коэффисиентҳои ислоҳӣ, муносибати байни фосила ва самаранокӣ чунин аст:

η = η₀(1 − k·δD)

ки дар он δ арзиши холигӣ, D диаметри чарх ва k коэффисиенти эмпирикӣ аст (одатан 0.1–0.3).

4.2 Технологияҳои асосии татбиқ

●Истеҳсоли дақиқ: Мошинҳои CNC ва асбобҳои суфтакунанда ба дақиқии микрометрӣ (IT7–IT8) барои чархҳо ва корпусҳо ноил мешаванд.

●Андозагирии дар ин ҷо: Асбобҳои ҳамоҳангсозии лазерӣ ва ченакҳои ғафсии ултрасадо холигоҳҳоро ҳангоми васлкунӣ назорат мекунанд, то инҳирофро пешгирӣ кунанд.

● Танзими динамикӣ: Барои васоити ҳарорати баланд ё зангзананда ҳалқаҳои мӯҳри ивазшаванда бо танзими дақиқи болт истифода мешаванд.

4.3 Мулоҳизаҳо

● Мувозинати фриксия ва фарсудашавӣ: Фосилаҳои хурдтар фарсудашавии механикиро зиёд мекунанд; сахтии моддӣ (масалан, Cr12MoV барои чархҳо, HT250 барои корпусҳо) ва шароити корӣ бояд мутавозин бошанд.

● Ҷуброни тавсеаи гармӣ: Фосилаҳои захирашуда (0.03–0.05 мм) барои барномаҳои ҳарорати баланд (масалан, насосҳои равғани гарм) заруранд.

5. Тамоюлҳои оянда

●Тарҳрезии рақамӣ: Алгоритмҳои оптимизатсия дар асоси AI (масалан, алгоритмҳои генетикӣ) камбудиҳои оптималиро зуд муайян мекунанд.

●Истеҳсоли иловагӣ: Чопи металлии 3D имкон медиҳад, ки тарҳҳои ҳамгирошудаи корпуси дренажӣ, кам кардани хатогиҳои васлкунӣ.

●Мониторинги интеллектуалӣ: Сенсорҳои нахи-оптикӣ, ки бо дугоникҳои рақамӣ ҷуфт карда шудаанд, имкон медиҳанд, ки дар вақти воқеӣ мониторинги холигоҳ ва пешгӯии таназзули корҳоро анҷом диҳанд.

хулоса

Оптимизатсияи холигии чархҳо яке аз усулҳои мустақими баланд бардоштани самаранокии насоси турбинаи амудӣ мебошад. Якҷоя кардани истеҳсоли дақиқ, танзими динамикӣ ва мониторинги интеллектуалӣ метавонад ба 5-15% афзоиши самаранокӣ ноил шавад, масрафи энергияро коҳиш диҳад ва хароҷоти нигоҳдорӣ кам шавад. Бо пешрафтҳо дар истеҳсолот ва таҳлил, оптимизатсияи холигоҳ ба сӯи дақиқ ва зеҳнии баландтар таҳаввул карда, ба як технологияи аслӣ барои таҷдиди нерӯи насос табдил меёбад.

Шарҳ: Қарорҳои амалии муҳандисӣ бояд хосиятҳои миёна, шароити амалиётӣ ва маҳдудиятҳои хароҷотро муттаҳид созанд, ки тавассути таҳлили арзиши давраи ҳаёт (LCC) тасдиқ карда мешаванд.