Jika anda ingin mengoptimumkan reka bentuk pendesak pam emparan. Oleh itu, adalah perlu untuk menjelaskan tujuan pengoptimuman: untuk meningkatkan prestasi penyedutan? Meningkatkan kecekapan pam? Laraskan amplitud kenaikan lengkung Q-H... dan kemudian optimumkannya mengikut keperluan khusus. Komponen hidraulik utama yang mempengaruhi prestasi pam emparan ialah pendesak, sebagai tambahan kepada komponen aliran seperti volut/bim pandu yang dipadankan dengannya.
Mekanik bendalir ialah disiplin separa teori dan separa empirikal, dan masih terdapat banyak bidang yang tidak boleh direka bentuk, disimulasikan dan diramalkan dengan tepat, seperti ketidakupayaan untuk mensimulasikan keadaan aliran sebenar cecair dan kesannya terhadap prestasi pam di bawah struktur, suhu dan media pengepaman yang berbeza. Oleh itu, artikel ini hanya boleh menerangkan secara ringkas cara mengoptimumkan pendesak pam emparan untuk meningkatkan prestasi sedutan dan hidrauliknya dari perspektif kualitatif, digabungkan dengan pengalaman. Untuk rujukan sahaja.
1. Meningkatkan prestasi penyedutan
Terdapat dua jenis lenturan untuk bilah pendesak: lenturan ke hadapan dan lenturan ke belakang. Disebabkan keberkesanannya dalam memaksimumkan kuasa, memberikan daya putaran tinggi kepada bendalir, dan menghalang pengasingan aliran, pam emparan biasanya menggunakan pendesak bilah melengkung belakang.
Bagi badan pam, kelakuan peronggaan dan prestasi sedutan pam sebahagian besarnya dipengaruhi oleh bentuk geometri dan kawasan salur masuk pendesak. Banyak faktor geometri pada salur masuk pendesak boleh menjejaskan peronggaan, seperti diameter salur masuk dan hab, sudut salur masuk bilah dan sudut kejadian aliran hulu, nombor dan ketebalan bilah, kawasan tekak bilah, kekasaran permukaan, profil tepi utama bilah, dan lain-lain. Selain itu, ia juga berkaitan dengan diameter luar bilah pendesak dan panduan volut vane (untuk panduan vane vane) pam).
1) Diameter masuk/kawasan masuk pendesak
Untuk meningkatkan prestasi sedutan pam emparan, pereka bentuk biasanya mencapai ini dengan meningkatkan diameter masuk pendesak. Hari ini, kaedah reka bentuk ini masih digunakan dalam reka bentuk kejuruteraan pam emparan.
Apabila diameter aci adalah sama dan kelegaan diameter pada cincin mulut pendesak adalah sama, semakin baik prestasi sedutan (semakin besar kawasan masuk pendesak, semakin tinggi nilai kelajuan khusus sedutan), semakin besar kawasan kelegaan pada cincin mulut pendesak, yang bermaksud bahawa jumlah kebocoran adalah lebih besar dan kecekapan pam adalah lebih rendah.
Walau bagaimanapun, untuk kaedah meningkatkan prestasi sedutan dengan meningkatkan diameter salur pendesak, perhatian khusus mesti diberikan kepada:
Ia tidak dibenarkan menyebabkan nilai kelajuan khusus sedutan melebihi nilai yang dinyatakan dalam piawaian dan spesifikasi yang berkaitan, jika tidak, ia akan menghasilkan julat operasi stabil yang sempit bagi pam.
2) Bentuk tepi hadapan bilah
Memuaskan kekangan mekanikal dan pembuatan ketebalan bilah terdepan, menggunakan profil parabola boleh meningkatkan prestasi sedutan pendesak. Prestasi sedutan kontur elips adalah yang kedua, dan bentuk ini ialah pemilihan kontur lalai untuk pinggir utama, kerana ia boleh dengan mudah memenuhi had mekanikal dan pembuatan ketebalan tepi utama bilah.
3) Jejari kelengkungan bahagian masuk plat penutup pendesak
Disebabkan oleh daya emparan yang bertindak ke atas aliran cecair di salur masuk pendesak pada titik pusingan, tekanan adalah rendah dan halaju aliran adalah tinggi berhampiran plat penutup hadapan, mengakibatkan pengagihan halaju tidak sekata di salur masuk pendesak. Meningkatkan jejari kelengkungan bahagian masuk plat penutup dengan sewajarnya adalah bermanfaat untuk mengurangkan halaju mutlak pada plat penutup hadapan (sedikit di hadapan salur masuk bilah) dan meningkatkan keseragaman pengagihan halaju, mengurangkan penurunan tekanan pada bahagian masuk pam, dengan itu mengurangkan NPSHR dan meningkatkan prestasi anti peronggaan.
4) Kedudukan tepi masuk bilah dan bentuk bahagian masuk
Tepi salur masuk bilah memanjang ke sisi ke arah port sedutan, menggunakan tepi salur masuk bilah belakang yang disapu (tepi salur masuk tidak berada pada paksi yang sama, dan pinggir luar diimbangi oleh sudut tertentu ke belakang), yang membolehkan aliran cecair pada bahagian hab menerima tindakan bilah terlebih dahulu dan meningkatkan tekanan.
Tepi masuk bilah memanjang ke hadapan dan condong, menyebabkan halaju lilitan yang berbeza pada setiap titik. Secara amnya, halaju paksi diagihkan lebih kurang seragam di sepanjang tepi masuk, menghasilkan sudut aliran relatif yang berbeza pada setiap titik pada tepi masuk. Untuk memenuhi situasi aliran ini dan mengurangkan kehilangan hentaman, salur masuk bilah hendaklah dijadikan bentuk terpiuh spatial, itulah sebabnya banyak bahagian masuk bilah pendesak berkelajuan rendah-rendah juga dijadikan bilah terpiuh.
5) Sudut masuk bilah
Keadaan reka bentuk menggunakan sudut serangan positif yang lebih besar sedikit untuk meningkatkan sudut masuk bilah, mengurangkan lenturan pada salur masuk bilah, mengurangkan anjakan bilah, meningkatkan kawasan aliran masuk bilah, dan dengan itu meningkatkan prestasi sedutan. Pada masa yang sama, ia juga akan menambah baik persekitaran operasi di bawah trafik tinggi untuk mengurangkan kerugian trafik. Walau bagaimanapun, sudut serangan tidak boleh terlalu besar, jika tidak, ia akan menjejaskan kecekapan.
6) Ketebalan dan kelancaran salur masuk bilah
Kurangkan ketebalan salur masuk bilah dengan sewajarnya dan bulatkannya untuk menjadikannya lebih dekat kepada bentuk yang diperkemas. Mengurangkan ketebalan bilah bukan sahaja mengembangkan kawasan saluran sedutan pendesak, mengurangkan halaju aliran, dan meningkatkan tekanan (bentuk salur masuk bilah sangat sensitif terhadap penurunan tekanan), tetapi juga meningkatkan kelicinan permukaan pendesak dan salur masuk bilah, mengurangkan kehilangan rintangan. Langkah-langkah ini semuanya bermanfaat untuk meningkatkan prestasi sedutan pam.
7) Lubang imbangan
Lubang imbangan pada pendesak mempunyai kesan merosakkan tertentu pada aliran utama yang memasuki pendesak akibat kebocoran (luas lubang pengimbang tidak boleh kurang daripada 5 kali luas jurang pengedap untuk mengurangkan kadar aliran kebocoran dan dengan itu meminimumkan kesan pada aliran utama). Penyelidikan telah menunjukkan bahawa apabila lubang imbangan dibuka pada pendesak, keamatan pusaran di belakang pendesak akan berkurangan, dan sesetengah pusaran mungkin hilang, meningkatkan prestasi sedutan pam.
8) Diameter alur keluar pendesak
Penurunan kecil dalam diameter pendesak hanya akan meningkatkan sedikit NPSHR. Tetapi apabila diameter berkurangan sebanyak 5% hingga 10%, NPSHR akan meningkat dengan ketara, kerana pengurangan panjang bilah akan meningkatkan beban bilah tertentu, dengan itu menjejaskan pengagihan halaju di salur masuk pendesak.
Nota:
1) Cuba elakkan menggunakan kaedah meningkatkan kawasan masuk pendesak untuk meningkatkan prestasi sedutan, dan elakkan melebihi kelajuan khusus sedutan yang teruk, jika tidak, ia mudah menyebabkan refluks masuk dan mengembangkan kawasan operasi pam yang tidak stabil.
2) Kejadian peronggaan sindrom saluran pisau harus dielakkan. Jenis kerosakan peronggaan ini disebabkan oleh jurang kecil antara ram pemandu (untuk pam ram pemandu) atau volut (untuk pam volut) dan diameter luar bilah pendesak. Apabila cecair mengalir melalui saluran kecil, peningkatan dalam halaju cecair menyebabkan penurunan tekanan cecair, pengewapan tempatan, dan penjanaan buih, yang kemudiannya pecah pada tekanan yang lebih tinggi, membawa kepada peronggaan.
2. Meningkatkan prestasi hidraulik
Terdapat banyak faktor yang mempengaruhi prestasi hidraulik pam, dan faktor utama yang mempengaruhi kecekapan hidraulik pendesak adalah pelbagai kerugian. Secara khusus, terdapat:
1) Bilangan daun
Untuk pam emparan, menambah bilangan bilah secara amnya boleh meningkatkan aliran cecair dan meningkatkan kepala pam dengan sewajarnya. Walau bagaimanapun, menambah bilangan bilah akan mengurangkan kawasan aliran saluran, membawa kepada peningkatan dalam halaju aliran dan kehilangan geseran bilah.
Oleh itu, peningkatan berlebihan dalam bilangan bilah bukan sahaja mengurangkan kecekapan dan merosot prestasi peronggaan pendesak, tetapi juga boleh menyebabkan bonggol dalam lengkung prestasi pam. Di samping itu, peningkatan bilangan bilah akan meratakan aliran menaik keluk ciri kepala (dari titik undian) ke titik mati kritikal; Sebaliknya, apabila bilangan bilah berkurangan, lengkung ciri kepala menjadi lebih curam. Biasanya, 5-7 bilah dipilih untuk pendesak pam emparan dengan bilangan bilah yang banyak.
2) Daun panjang dan pendek
Penyelidikan telah menunjukkan bahawa mana-mana gabungan bilah pendek dan panjang dalam pendesak pam akan bermanfaat untuk meningkatkan kecekapan pam, kerana ia boleh menghalang dengan berkesan sebarang perkembangan aliran bangun yang disebabkan oleh pengagihan halaju tidak sekata berhampiran salur masuk pendesak.
3) Bilah berpintal
Eksperimen telah menunjukkan bahawa pam dengan bilah berpintal mempunyai kecekapan yang lebih tinggi berhampiran titik operasi reka bentuk dan di kawasan aliran tinggi berbanding dengan pam dengan bilah melengkung. Pada masa yang sama, pam dengan bilah berpintal mempunyai kepala yang lebih tinggi pada titik kritikal berbanding dengan bilah melengkung (yang boleh mengubah arah aliran menaik bagi lengkung ciri kepala pada titik kritikal, terutamanya untuk pam emparan berkelajuan spesifik rendah, yang boleh memperbaiki/menghapuskan bonggol dengan berkesan).
4) Diameter alur keluar pendesak
Piawaian API 610 tidak membenarkan pam mencapai diameter pendesak maksimum dan memerlukan pemotongan pendesak untuk memenuhi prestasi pam yang diperlukan. Jika pemilihan pam terlalu besar, memotong pendesak adalah kaedah yang agak menjimatkan dan berkesan untuk mengurangkan tekanan dan aliran yang dihasilkan. Walaupun memotong pendesak adalah lebih cekap daripada menggunakan injap pendikit untuk memenuhi keadaan pengendalian yang diperlukan, kecekapannya biasanya lebih rendah daripada pendesak bersaiz penuh-kerana bilah pendesak dipendekkan dan jurang antara bilah pendesak dan perumah pam meningkat.
Untuk pendesak aliran jejari, diameternya tidak boleh dikurangkan kepada lebih daripada 70% daripada diameter reka bentuk maksimum. Pengurangan diameter pendesak pam juga akan mengubah lebar saluran keluar, sudut alur keluar bilah, dan panjang bilah. Lebih banyak diameter pendesak berkurangan daripada diameter maksimum, lebih banyak kecekapan pam akan berkurangan dengan pemotongan pendesak, dan titik kecekapan tertinggi akan beralih ke arah kadar aliran yang lebih rendah.
3. Pengaruh parameter lain terhadap prestasi pam
1) Lebar bilah pendesak
Apabila lebar bilah bertambah, tekanan cecair berkurangan, jadi kepala akan berkurangan dengan peningkatan lebar bilah pendesak; Kesan lebar bilah pada kecekapan titik kecekapan optimum biasanya tidak ketara (apabila lebar bilah meningkat, kecekapan titik kecekapan optimum mungkin meningkat sedikit), tetapi zon kecekapan-tinggi akan beralih ke arah kadar aliran yang lebih rendah apabila lebar bilah berkurangan. Kesan kecekapan adalah lebih ketara pada kadar aliran isipadu yang lebih besar, dengan kata lain, apabila lebar bilah bertambah, lengkung kecekapan berkurangan dengan cepat ke sebelah kanan titik kecekapan optimum.
2) Sudut bilah alur keluar pendesak
Lebih besar sudut bilah alur keluar, lebih tinggi kepala pada kelajuan tertentu, tetapi pada kos kecekapan dan prestasi haus yang lebih rendah. Sudut bilah alur keluar yang lebih rendah meningkatkan kecekapan dan panjang bilah, tetapi dengan kos mengurangkan kepala. Oleh itu, sudut bilah eksport biasanya perlu dioptimumkan untuk mencapai keseimbangan faktor-faktor ini. Kepala bertambah dengan pertambahan sudut bilah alur keluar, yang boleh dijelaskan dengan pertambahan saiz keratan rentas-alur keluar berbanding dengan sudut bilah alur keluar yang meningkat, mengakibatkan penurunan tekanan cecair dalam saluran aliran antara bilah.
Kajian menunjukkan bahawa nilai kecekapan maksimum berkurangan dengan peningkatan sudut bilah alur keluar. Apabila sudut bilah alur keluar kecil, kecekapan pam di sebelah kanan titik kecekapan tertinggi akan berkurangan dengan cepat.
3) Bilah pembahagi alur keluar pendesak
Menambah bilah pembahagi pada bahagian alur keluar pendesak akan meningkatkan kepala pam dan kecekapan hidraulik, dan peningkatan dalam kepala dan kecekapan akan menjadi lebih besar apabila panjang bilah pembahagi bertambah. Panjang bilah pembahagi biasanya tidak melebihi 0.5 kali panjang bilah asal, bergantung pada saiz pendesak, bentuk bilah, dan bilangan bilah.
4) Pemangkasan tepi keluar bilah pendesak
Mengisar belakang bilah alur keluar pendesak mengembangkan kawasan saluran aliran alur keluar pendesak, dengan itu meningkatkan kadar aliran pendesak. Apabila kawasan saluran keluar mengembang, kepala juga akan meningkat, dan titik kecekapan optimum pam akan beralih ke arah aliran tinggi.