Nasoslarda hidravlik qüvvələri anlamaq
Tərif: Hidravlik qüvvələr nədir?
Hidravlik qüvvələr axan mayenin nasos komponentlərinə təsir edən qüvvələr, o cümlədən çarx qanadlarında təzyiqlə yaranan yüklər, təzyiq diferensiallarından ox təkanları, asimmetrik təzyiq paylamalarından yaranan radial qüvvələr və axının turbulentliyi və qanad-qalxma qarşılıqlı təsirindən pulsasiya edən qüvvələr. Bu qüvvələr mexaniki qüvvələrdən fərqlidir (dan balanssızlıq, yanlış hizalanma) ki, onlar maye təzyiqi və impuls dəyişiklikləri yaranır, yaradır vibrasiya komponentləri qanaddan keçmə tezliyi və əlaqəli harmoniklər.
Hidravlik qüvvələri başa düşmək nasosun etibarlılığı üçün vacibdir, çünki bu qüvvələr iş şəraitindən (axın sürəti, təzyiq, mayenin xassələri) dəyişən daşıyıcı yüklər, şaftın əyilməsi və vibrasiya yaradır və nasosun davranışını qüvvələrin əsasən mexaniki olduğu digər fırlanan maşınlardan fərqli edir.
Hidravlik qüvvələrin növləri
1. Eksenel İtki (Hidravlik İtki)
Pervane üzərində təzyiq diferensialından xalis eksenel qüvvə:
- Mexanizm: Pervanenin bir tərəfində boşalma təzyiqi, digər tərəfində emiş təzyiqi
- İstiqamət: Adətən emiş istiqamətində (pervanə arxası)
- Böyüklük: Orta nasoslarda belə minlərlə funt ola bilər
- Effekt: Yük daşıyan yüklər səbəb ola bilər eksenel vibrasiya
- Aşağıdakılarla dəyişir: Axın sürəti, təzyiq, çarxın dizaynı
Güc balanslaşdırma üsulları
- Balans delikləri: Pervane kəfənindəki deliklər təzyiqi bərabərləşdirir
- Arxa qanadlar: Arxa tərəfdəki qanadlar təzyiqi azaltmaq üçün mayeni vurur
- İkiqat emiş çarxları: Simmetrik dizayn təkanları ləğv edir
- Qarşılıqlı çarxlar: Qarşı tərəfə baxan çarxlı çoxpilləli nasoslar
2. Radial qüvvələr
Asimmetrik təzyiq paylanmasından yan qüvvələr:
Ən Yaxşı Efficiency Point (BEP)
- Pervane ətrafında təzyiq paylanması nisbətən simmetrikdir
- Radial qüvvələr balanslaşdırılır və ləğv edilir
- Minimum xalis radial qüvvə
- Ən aşağı vibrasiya vəziyyəti
Off BEP (Aşağı Axın)
- Volutda təzyiqin asimmetrik paylanması
- Volut dilinə doğru xalis radial qüvvə
- Axın azaldıqca qüvvənin böyüklüyü artır
- Kapatma zamanı çarxın çəkisi 20-40% ola bilər
- Fırlanan radial qüvvədən 1× vibrasiya yaradır
Off BEP (Yüksək Axın)
- Fərqli asimmetriya nümunəsi
- Radial qüvvə mövcuddur, lakin adətən aşağı axındakından daha azdır
- Axın turbulentliyi təsadüfi güc komponentləri əlavə edir
3. Kanatdan keçən pulsasiyalar
Qanadlar kəsici sudan keçərkən dövri təzyiq impulsları:
- Tezlik: Kanatların sayı × RPM / 60
- Mexanizm: Hər bir qanad keçidi təzyiq impulsunu yaradır
- Qüvvələr: Pervane, volut və gövdə üzərində hərəkət edin
- Vibrasiya: Qanadlı keçid tezliyində dominantdır
- Böyüklük: Boşluqdan, əməliyyat nöqtəsindən, dizayndan asılıdır
4. Təkrar dövriyyə qüvvələri
- Axının qeyri-sabitliyindən aşağı tezlikli qeyri-sabit qüvvələr
- Çox aşağı və ya çox yüksək axın sürətlərində baş verir
- Tezliklər adətən 0,2-0,8× işləmə sürətidir
- Şiddətli aşağı tezlikli vibrasiya yarada bilər
- BEP-dən uzaq əməliyyatı göstərir
Nasos Performansına Təsirlər
Rulman Yükləmə
- Hidravlik radial qüvvələr mexaniki yüklərə əlavə olunur
- Dəyişən qüvvələr tsiklik yük yaradır
- Aşağı axın şəraitində maksimum yükləmə
- Rulman seçimi hidravlik yükləri nəzərə almalıdır
- Hidravlik qüvvələr tərəfindən azaldılmış rulman ömrü (Həyat ∝ 1/Yük³)
Şaftın əyilməsi
- Radial qüvvələr şaftı yönləndirir
- Sızdırmazlıq boşluqlarını və köhnəlmiş üzükləri dəyişdirir
- Səmərəliliyə təsir edə bilər
- Həddindən artıq hallar sürtünməyə səbəb olur
Vibrasiyanın yaranması
- 1× Komponent: Sabit və ya yavaş-yavaş dəyişən radial qüvvədən
- VPF Komponenti: Təzyiq pulsasiyalarından
- Aşağı Tezlik: Təkrar dövriyyədən və qeyri-sabitlikdən
- Əməliyyat nöqtəsindən asılı: Vibrasiya axın sürətinə görə dəyişir
Mexanik Stress
- Tsiklik qüvvələr yorğunluq yükü yaradır
- Təzyiq diferensialları ilə vurğulanan çarx qanadları
- Milin əyilmə anlarından yorulması
- Təzyiq pulsasiyalarından qoruyucu stress
Hidravlik qüvvələrin minimuma endirilməsi
BEP yaxınlığında işləyin
- Hidravlik qüvvələri minimuma endirmək üçün ən təsirli strategiya
- Mümkün olduqda BEP axınının 80-110% daxilində işləyin
- BEP-də minimum radial qüvvələr
- Vibrasiya və daşıyıcı yüklər minimuma endirildi
Dizayn Xüsusiyyətləri
- Diffuzor nasosları: Volutedən daha çox simmetrik təzyiq paylanması
- İkiqat volüt: Bir-birindən 180° aralı olan iki kəsici su radial qüvvələri balanslaşdırır
- Artan boşluqlar: Qanaddan keçən təzyiq pulsasiyalarını azaldın (lakin daha aşağı səmərəlilik)
- Qanad Nömrəsi Seçimi: Akustik rezonansların qarşısını almaq üçün optimallaşdırın
Sistem Dizaynı
- Əsas yük nasosları üçün minimum axın resirkulyasiyası
- Həqiqi iş üçün düzgün ölçülü nasos (həddən artıq ölçüdən çəkinin)
- Optimal əməliyyat nöqtəsini saxlamaq üçün dəyişən sürət sürücüsü
- Əvvəlcədən burulğanı və turbulentliyi minimuma endirən giriş dizaynı
Diaqnostik istifadə
Performans əyriləri və hidravlik qüvvələr
- Vibrasiya və axın sürəti
- Minimum vibrasiya adətən BEP-də və ya yaxınlığında
- Aşağı axın zamanı artan vibrasiya yüksək radial qüvvələri göstərir
- Əməliyyat diapazonunun seçiminə rəhbərlik edir
VPF təhlili
- VPF amplitudası hidravlik pulsasiya şiddətini göstərir
- Artan VPF klirensin deqradasiyası və ya əməliyyat nöqtəsinin yerdəyişməsini təklif edir
- VPF harmonikləri turbulent, pozulmuş axını göstərir
Ölçmə Mülahizələri
Vibrasiya Ölçmə Yerləri
- Rulman yuvaları: Ümumi mexaniki və hidravlik qüvvələri aşkar edin
- Pompanın korpusu: Hidravlik pulsasiyalara daha həssasdır
- Emiş və Boşaltma Boruları: Təzyiq pulsasiyasının ötürülməsi
- Çoxsaylı Məkanlar: Hidravlikanı mexaniki mənbələrdən ayırın
Təzyiq pulsasiyasının ölçülməsi
- Emiş və boşalmada təzyiq çeviriciləri
- Hidravlik pulsasiyaları birbaşa ölçün
- Vibrasiya ilə əlaqələndirin
- Akustik rezonansları müəyyənləşdirin
Hidravlik qüvvələr nasosun işləməsi üçün əsasdır və nasosun vibrasiyası və yüklənməsinin əsas mənbəyidir. Bu qüvvələrin iş şəraitindən asılı olaraq necə dəyişdiyini anlamaq, onların vibrasiya spektrlərindəki imzalarını tanımaq və BEP-ə yaxın əməliyyat vasitəsilə hidravlik qüvvələri minimuma endirmək üçün nasosların layihələndirilməsi/işləməsi sənaye tətbiqlərində etibarlı, uzun ömürlü nasos performansına nail olmaq üçün vacibdir.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 