Tốc độ chạy ngược của máy bơm tuabin đứng giếng sâu
Tốc độ chạy ngược đề cập đến tốc độ (còn gọi là tốc độ quay trở lại, tốc độ lùi) của mộtmáy bơm tuabin trục đứng giếng sâukhi chất lỏng chảy qua máy bơm theo hướng ngược lại dưới một áp suất nhất định (nghĩa là chênh lệch tổng cột áp giữa ống ra của máy bơm và ống hút).
Tình huống này có thể xảy ra trong các hệ thống có đường cong đặc tính hệ thống với cột áp tĩnh cao (Hsys, 0), nhưng cũng có thể xảy ra trong các máy bơm tuabin thẳng đứng giếng sâu hoạt động song song.
Khi bộ phận bơm tắt đột ngột, van kiểm tra đầu ra bị hỏng và đường ống đầu ra mở, hướng của chất lỏng qua máy bơm sẽ bị đảo ngược và rôto bơm sẽ quay với tốc độ vận hành ngược sau khi hướng dòng chảy thay đổi.
Tốc độ vận hành ngược thường cao hơn đáng kể so với tốc độ vận hành bình thường và phụ thuộc vào điều kiện hệ thống (đặc biệt là áp suất hiện tại) và tốc độ cụ thể của máy bơm (ns). Tốc độ vận hành ngược tối đa của bơm dòng hướng tâm (ns ≈ 40 r/min) cao hơn tốc độ vận hành bình thường của bơm khoảng 25%, trong khi tốc độ vận hành ngược tối đa của bơm dòng hướng trục (ns ≥ 100 r/min ) cao hơn tốc độ vận hành bình thường của máy bơm. Chạy nhanh hơn 100%.
Các điều kiện vận hành này cũng có thể xảy ra nếu bộ phận đóng được sử dụng để bảo vệ chống lại áp suất tăng (búa nước) không phải là van một chiều mà là bộ phận đóng đóng chậm. Hầu hết chất lỏng quay trở lại có thể chảy ra ngoài qua bơm tuabin thẳng đứng giếng sâu.
Nếu áp suất tăng là do mất điện trong bộ truyền động và không lắp van một chiều thì trục bơm cũng sẽ quay theo hướng ngược lại. Trong quá trình này, cũng phải hết sức chú ý đến các rủi ro liên quan đến ổ trượt và phốt cơ khí chỉ hoạt động theo một hướng quay, cũng như khả năng lỏng ốc vít có ren trên trục quay.
Nếu môi trường quay trở lại ở trạng thái gần điểm sôi, môi trường có thể bay hơi khi bơm hoặc thiết bị tiết lưu phía áp suất giảm áp suất.
Tốc độ vận hành ngược của dòng chứa hơi (trở lại) so với dòng hồi lưu của chất lỏng, là hàm số căn bậc hai của tỷ lệ mật độ chất lỏng/hơi, có thể tăng lên các giá trị cao nguy hiểm.
Nếu động cơ truyền động được bật trong máy bơm tuabin thẳng đứng giếng sâu quay ngược chiều với chiều quay thông thường thì thời gian khởi động của bộ máy bơm sẽ dài hơn đáng kể. Trong điều kiện vận hành này, đối với động cơ không đồng bộ, cũng phải lưu ý thêm độ tăng nhiệt của động cơ.
Chỉ có thể thực hiện các biện pháp thích hợp để ngăn ngừa hư hỏng bộ máy bơm do tốc độ chạy ngược quá mức.
Các biện pháp ngăn chặn tốc độ chạy lùi quá cao bao gồm:
1) Lắp đặt thiết bị chống ngược cơ học (chẳng hạn như thiết bị khóa dòng chảy ngược) trên trục bơm;
2) Lắp đặt van một chiều tự đóng đáng tin cậy (chẳng hạn như van một chiều xoay) trên đường ống ra của máy bơm.
Lưu ý: Thiết bị chống đảo ngược được sử dụng để ngăn máy bơm đảo ngược. Trong số đó, thiết bị chặn dòng chảy ngược hoạt động theo nguyên lý quay thuận mà không gặp trở ngại. Khi hướng quay của trục bị đảo ngược, quá trình quay của rôto sẽ dừng ngay lập tức.