Nasoslarda resirkulyasiyanı başa düşmək
Təkrar dövriyyə mərkəzkaç nasos və ventillərdə onların dizayn nöqtəsinin çox altında axın sürətlərində işləyəndə inkişaf edən axın qeyri-stabilliyi — ən yaxşı səmərəlilik nöqtəsi, yaxud BEP. Aşağı axında, mayenin bir hissəsi istiqamətini dəyişir, çıxış bölgəsindən sorğu tərəfinə geriyə axır və qaytarılma rotorunda qeyri-stabil resirkulyasiya nümunələri əmələ gəlir. Nəticə aşağı tezlikdir vibrasiya impulsasiya (adətən 0,2–0,8× işletmə sürəti və buna görə subsinxron), səs, səmərəlilik itkisi, və — ağır hallarda — siklik yükləmədən ciddi mexaniki zərər, kavitasiya və istilik. O, nasosu işlərmənin ən dağıdıcı yollarının biri sırasında rəhtə çəkilir, və bunu əngəlləmək mərkəzidir nasos etibararlığı.
1. Tərif: Aşağı Axın Hidravlik Qeyri-Stabilliyi
Qaytarılma elə dizayn olunmuşdur ki, maye onun qanatlarına BEP-də müəyyən bucaqlar altında gir və çıxır. Axını həmin nöqtənin çox altında boğazlasanız, sürət üçbucaqları artıq qanat həndəsəsi ilə uyğun gəlmir: düşüş bucağı çox yanlış gedir, axın qanatlardan ayırılır, və qaytarılmanın artıq enerji verdiyi maye geriyə tökülür. Bu əks istiqamətli, fırlanmış axınlar resirkulyasiyadır. Qeyri-stabil olduğu üçün hidravlik qüvvələr onlar əmələ gətirə bilərlər böyük rəqəmlər, resirkulyasiya yatağın sırılmasını, möhür zədələnməsini, şaft yorğunluq və hətta qaytarılmanın özünün struktur sırılmasını aktivləşdirə biləri. Bunu anlamaq və əngəlləmək nasos ömrü üçün kritikdir.
2. Resirkulyasiya Növləri
Sorğu Resirkulyasiyası
Qaytarılma dəzgahının girişində (sorğu tərəfində) baş verir:
- Mexanizm: aşağı axında, qaytarılma gözünə daxil olan maye səhv axın bucağında çatır.
- Ayrılıq: axın qanatların sorğu səthindən ayırılır.
- Əks axın: ayrılmış maye qaytarılma gözündən geriyə tökülür.
- Başlama: adətən BEP axınının 60–70% səviyyəsində.
- Məkan: qaytarılma gölləyən yaxında cəmləşdirilmiş.
Çıxış Resirkulyasiyası
İmpeller çıkışında (xərəc yerində) baş verir:
- Mexanizm: Yüksək təzyiqli boşaltma mayesi çarxın periferiyasına geri axır
- Yol: aşınma halqaları və yan boşluqları kimi boşluq aralıqları vasitəsilə.
- Qarışdırma: yenidən dolaşan axın əsas axını ilə qarışaraq yarada turbulentlik.
- Başlama: tipik olaraq BEP axınının 40–60%-ində.
- Ciddilik: Ümumiyyətlə, emiş resirkulyasiyasından daha çox zərərlidir
Birləşmiş Yenidən Dolaşma
- Sorğu və xərəc yenidən dolaşması eyni vaxtda mövcud olur.
- Çox aşağı axınlarda, təxminən BEP-nin 40%-dən aşağıda baş verir.
- Ən ciddi vibrasiyası və ən böyük zərar potensialını yarada.
- Minimum axın qoruması vasitəsilə qarşısı alınmalıdır.
3. Titremə imzısı
Xarakterik Nümunə
- Tezlik: subsinkron, tipik olaraq 0,2–0,8× işçi sürətində.
- Misal: 1750 RPM pompa 10–20 Hz impulsları göstərən.
- Amplituda: normal işçi vibrasiyonunun 2–5× qədərinə çata bilər.
- Qeyri-sabit: həm tezlik, həm də amplituda sabit qalmaq yerinə dəyişkən olur.
- Təsadüfi komponent: turbulentlikdən geniş band artımı üstündə yerləşir.
Bu dəyişkən, sinkron olmayan xarakter yenidən dolaşmanı bunun sabit 1×-dən fərqləndirəndir balanssızlıq və ləvəh sürətinin zirvəsi qanaddan keçmə tezliyi; bunu tutuş adətən hər iki tərəfin yoxlanılmasını tələb edir spektr və zaman dalğa forması.
Axın asılılığı
- Yüksək axın: yenidən dolaşma yoxdur, aşağı vibrasiya.
- Orta axın (80–100% BEP): minimal sirkulyasiya, məqbul vibrasiya.
- Aşağı axın (50–70% BEP): sorğu sirkulyasiyası başlayır və vibrasiya artır.
- Çox aşağı axın (< 50% BEP): kəskin sirkulyasiya və çox yüksək vibrasiya.
- Bağlama: maksimum sirkulyasiya, maksimum vibrasiya və ən sürətli zədə dərəcəsi.
Əlavə Göstəricilər
- Yüksək eksenel vibrasiya komponent.
- Artan səs — gurultulu və uğultulu.
- Performans itkisi, baş və axın əyridən aşağı düşür.
- Hidravlik itkilərdən maye içinə tökülən istilik yüksəlişi.
4. Nəticələr və Zədə
Dərhal təsirlər
- Kəskin vibrasiya: bir neçə dəqiqə ərzində siqnal həddini poza bilər.
- Səs-küy: yüksək, turbulent gürlültü.
- Səmərəlilik itkisi: faktiki çatdırılan axın üçün yüksək güc isteyi.
- İstilik: hidravlik itkilər kəsə içində istilik çevrilir.
Mexanik Zərər
- Yatmanın nasazlığı: yüksək tsiklik yüklər yatağın aşınma.
- Möhür zədələnməsi: vibrasiya və təzyiq pulsasiyası dağıtır mexaniki sındırçıları.
- Val yorğunluğu: qeyri-sabit hidravlik qüvvələrdən alternativ əyilmə stress.
- İmpeller zədəsi: pərə yorğunluq çatlağı tsiklik yükdən.
Hidravlik Zərər
- Kavitasiya: sirkulyasiya zonaları kavitasiyaya meyillidir, çünki lokal təzyiq buxar təzyiqindən aşağı düşür.
- Eroziya: yüksək sürətli sirkulyasiya axını səthlərə korroziya vərir.
- Burğu kavitasiyası: sirkulyasiya zonalarındakı burğular onların aşağı təzyiq nüvələrində kavitasiya yaradırlar.
5. Aşkar etmə və diaqnostika
Vibrasiya Analizi
- 0,2–0,8× bandında alt-sinxron komponentləri axtarın.
- Davranışı xəritələmək üçün bir neçə axın sürətində test edin.
- Pulsasiyaların başladığı axın sürətini müəyyən edin — sirkulyasiyaonun başlanğıcı.
- Tapıntıları nasosun performans-əyrisi proqnozları ilə müqayisə edin.
Performans Testi
- Həqiqi baş–axın əyrisini ölçün.
- Bunu dizayn əyrisi ilə müqayisə edin.
- Aşağı axında sapma sirkulyasiyanı siqnal verir.
- Əyrinin proqnozladığından daha yüksək güc istehlakı təsdiqləyici sübutdur.
Akustik Monitorinq
- Fərqli turbulent gürültülü səs.
- Geniş spektrli gürültü artımı.
- Tez-tez nasonun gövdəsində eşidilən və hiss edilən.
6. Profilaktika və Zəifləltmə
Əməliyyat Strategiyaları
Minimum-Axın Qoruması
- Avtomatik minimum-axın sirkulyasiya xəttini quraşdırın.
- Axın təhlükəsiz minimumun altına düşdükdə (tipik olaraq BEP-nin 60–70%-i) bir klapan açılır.
- O, boşalma əvvəlsinə və ya baka geri sirkulyasiya edir.
- Bu, nasosu təkrar dövriyyə zonasından uzaq tutur.
İşçi Nöqtə Nəzarəti
- Minimum davamlı sabit axın aşağısında iş görməkdən çəkinin.
- Nasosu tələbə uyğunlaşdırmaq üçün dəyişən sürətli sürücü istifadə edin, faydalanmaq oxşarlıq qanunları bir sıra vəzifələr üzrə BEP-ni sürmək.
- Daha yaxşı azalma üçün bir böyük nasos əvəzinə bir neçə kiçik nasos tərcih edin.
- Tələb dəyişdikcə paralel nasosları ardıcıl olaraq başlayın və dayandırın.
Dizayn Həlləri
- İnduktor: sorpuş axınını stabilləşdirmək üçün eksenel girişi mərhələsi.
- Aşağı axınlı impeller-lər: aşağı axın xidməti üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi dizaynlar.
- Düzgün ölçülənləndirmə: nasosu artıq ölçü verməyin, bu isə xroniki aşağı axın əməliyyatını tətbiq etsin.
- Daha geniş işçi diapazon: axın dəyişkənliyinə davamlı yastı əyrilər olan nasosları seçin.
Sistem Dizaynı
- Sistemi nasos BEP yaxınlığında işləyəcək şəkildə dizayn edin.
- Təkrar dövriyyə zonalarında kavitasiyonu məhdudlaşdırmaq üçün kafi NPSH marjası təmin edin.
- Sorpuş mənimsənməsini minimize etmək üçün kontrol klapanlarını yerləşdirin.
- Minimum axın təmin etmək üçün bypass və ya təkrar dövriyyə sistemi daxil edin.
7. Sənaye Standartları və Təlimatları
Minimum Davamlı Axın
- API 610: Mərkəzdənqaçma nasosları üçün minimum davamlı sabit axını müəyyən edir
- Tipik dəyərlər: Radial nasoslar üçün BEP axınının 60–70%-i, qarışıq axın dizaynları üçün 70–80%-i.
- Termal mülahizə: minimum axın, həmçinin mayenin aşağı axında tolerə edə biləcəyi temperatur yüksəlməsi ilə də məhdudlaşdırılır.
Performans Testi
- Resirkulyasiyanın başlanğıc nöqtəsi fabrik testləri ilə təsdiqlənir.
- Sahə performans testləri bunu quraşdırılmış sistemdə təsdiqləyir.
- Qəbul kriteriyaları minimum axın sürətində icazə verilən vibrasiyasını təyin edir, tez-tez istinad edilir ISO 20816 şiddət zonaları.
Resirkulyasiya, disbalanslıq, ləvli keçid effektləri və kavitasiya hamısı nasos vibrasiyasını artıra biləcəyi üçün, praktiki diaqnostik addım bir neçə axın sürətində spektri ölçmək və hansı komponentin axınla gedəcəyini görməkdir. Balanset-1A kimi portativ çoxkanallı bir analizator Balanset-1A subsinkron pulsasiyasını və onun axın asılılığını birbaşa nasosdə tutub, resirkulyasiyanın rotor qüsuru yerinə təsdiqlənməsinə kömək edir — və, yüksəltilmiş vibrasiya 1× çıxarsa balanssızlıq impellerdə, texnik məmur bunu sökmədən balanslaşdıra bilər. Başlamazdan əvvəl müvafiq tezlikləri əhatə etmək üçün a nasos kavitasiya-tezlik qiymətləndirici çevik rotor arasında ləvli-keçid-tezlik kalkulyatoru kavitasiya səsinin və ləvli-keçid piqələrinin harada görünməli olduğunu işarə edin, beləcə dolaşan subsinkron resirkulyasiya bandı aydın fərqlənir.
Resirkulyasiya mərkəzi nasos yaşaya biləcəyi ən ağır işletmə şərtlərindən biridir. Onun xarakterik subsinkron vibrasiya imzası, böyük pulsasiya amplitudları və sürətli mexaniki zərərin qabiliyyəti başlanğıc şərtlərini anlamaq, minimum axın qoruyucusunu qoymaq və xronik az axınlı işləməkdən qaçmaq — nasos etibarlılığı və sənaye xidmətində uzun ömürlülüyünün açarlarıdır.
