ტუმბოებში ჰიდრავლიკური ძალების გაგება
ჰიდრავლიკური ძალები არის ძალები, რომელსაც მოძრავი თხევადი ახდენს სიმ კომპონენტებზე: ზეწოლაზე გამოწვეული დატვირთვები იმპელერის ცხვირებზე, ღერძული თრუსტი ზეწოლის დიფერენციალიდან იმპელერის ჯამურად, რადიალური ძალები ასიმეტრიული ზეწოლის განაწილებიდან, და სპულსაციური ძალები დაბადებული ნაკადის ტურბულენტობა და ცხვირი–სპირალი ურთიერთქმედების. ისინი ფუნდამენტურად განსხვავდებიან მექანიკური ძალებისგან წარმოებული დისბალანსი ან არასწორი განლაგება, რადგან ისინი წარმოიქმნებიან თხევადი წნევიდან და იმპულსის ცვლილებებიდან, ვიდრე ბრუნავი მასიდან — და ისინი თავს იჩენენ სპექტრში როგორც ფრთის გავლის სიხშირე და მის დაკავშირებული ჰარმონიკები. მათი გაცნობა აუცილებელია სიმ სანდოობის თვალსაზრისით: ჰიდრავლიკური ძალები ქმნიან საკისრის დატვირთვებს, ღეროს გადახრებას და ვიბრაცია რომელიც იცვლება საოპერაციო პირობებთან — ნაკადის სიჩქარე, წნევა და თხევადი თვისებები — რაც სიმს საკმაოდ განსხვავებულს ხდის მეშინეობისგან, რომელთა ძალები განალიტიკურად მხოლოდ მექანიკური.
1. განმარტება: რა არის ჰიდრავლიკური ძალები?
იდეალურ სიმში თხევადი ერთნაირად ჭნჭავდა იმპელერის და ქარვის ყველა ნაწილზე, და ერთადერთი ძალა, რომელსაც ღერო გრძნობდა, იყო მექანიკური. რეალობა უფრო გართულებულია. წნევა უფრო მაღალია ჩაბარებაზე, ვიდრე შეწოვაზე, იგი ერთნაირად არ არის განაწილებული იმპელერის პერიფერიზე, და იგი სპულსირებს ყოველ ჯერზე, როცა ცხვირი ქვეშ ეშვება ქარვის ენა. ამ ეფექტების ჯამი არის თანმიმდევრული, ნელა-ცვალი და სწრაფად-სპულსირებული დატვირთვების ერთობა, რომელიც მოქმედებს ბრუნავ სისტემას და სტრუქტურას. გადამწყვეტი პუნქტი, მათი ზომა დამოკიდებულია სადაც სიმი ოპერირებს მის მრუდზე — ფაქტი, რომელიც დიაგნოსტიკური ინჟინრის ძლევამყოფ ბერკეტს აძლევს, რადგან ნაკადის შეცვლა ძალებს იცვლის.
2. ჰიდრავლიკური ძალების ტიპები
2.1 ღერძული სიმძლუძე (ჰიდრავლიკური სიმძლუძე)
სულ ღერძული ძალა, რომელიც წარმოიქმნება ზეწოლის დიფერენციალიდან იმპელერის ჯამურად:
- მექანიზმი: ჩაბარების წნევა მოქმედებს იმპელერის ერთ მხარეს, შეწოვის წნევა მეორეზე.
- მიმართულება: ჩვეულებრივ შეწოვის მხარეს (იმპელერის უკანა ნაწილი).
- მასშტაბები: შეიძლება მიაღწიოს ათასობით ფუნტ ძალას მცირე-საშუალო ზომის სიმებშიც კი.
- ეფექტი: loads the ბიძგის საკისარი and can cause ღერძული ვიბრაცია.
- Varies with: ნაკადის სიჩქარე, წნევა და იმპელერის დიზაინი.
სიმძლუძე-დაბალანსება მეთოდები
- Balance holes: ხვრელები იმპელერის შელი გაკვეთილი, რომელიც გაათანაბრებს წნევას მის გაფართოებაზე.
- Back vanes: ცხვირი უკანა შელიზე, რომელიც სწიოს თხევადი გარეთ დაბლა უკანა-გვერდის წნევის დასაბლება.
- ორმხრივი ზღვაპროვი იმპელერი: სიმეტრიული დიზაინი, რომელშიც ორი მხარე ერთმანეთის თ্রাস্ট ძალას აუქმებს.
- საპირისპირო იმპელერი: მრავალსაფეხურიანი ტუმბოები, რომლებიც მოწყობილია იმპელერებით საპირისპირო მიმართულებებში.
2.2 რადიალური ძალები
გვერდითი ძალები, რომლებიც წარმოიქმნება იმპელერის გარშემო ასიმეტრიული წნევის განაწილებით:
საუკეთესო ეფექტურობის წერტილში (BEP)
- წნევის განაწილება რელატიურად სიმეტრიულია იმპელერის გარშემო.
- რადიალური ძალები დაბალანსებულია და ძირითადად ერთმანეთს აუქმებენ.
- წმინდა რადიალური ძალა მინიმალურია.
- ეს არის ყველაზე დაბალი ვიბრაციის პირობა.
BEP-ის გარეთ — დაბალი ნაკადი
- წნევის განაწილება ვოლუტში ხდება ასიმეტრიული.
- წმინდა რადიალური ძალა ვოლუტის ენის (კვეთის) მიმართულებით იზრდება.
- მისი სიდიდე იზრდება, როდესაც ნაკადი ეცემა.
- ის შეიძლება მიაღწიოს იმპელერის წონის 20–40%-მდე დახურვის დროს.
- მბრუნავი რადიალური ძალა ჩნდება როგორც 1× ვიბრაცია.
BEP-ის გარეთ — მაღალი ნაკადი
- ასიმეტრიის განსხვავებული ნიმუში ვითარდება.
- რადიალური ძალა დაა, მაგრამ ჩვეულებრივ მცირეა დაბალი ნაკადის მიმართ.
- ნაკადის ტურბულენტობა უმატებს შემთხვევით ძალის კომპონენტებს.
2.3 იმპელერის პალიტრის პულსაციები
პერიოდული წნევის იმპულსები, რომლებიც წარმოიქმნება იმ დროს, როდესაც თითოეული პალიტრა გაივლის კოშიშე:
- სიხშირე: პალიტრების რაოდენობა × RPM / 60.
- მექანიზმი: თითოეული პალიტრა, რომელიც გაივლის ენის მეშვეობით, ქმნის წნევის იმპულსს.
- ძალები: მოქმედებენ იმპელერზე, ვოლიუტზე და კორპუსზე.
- ვიბრაცია: დომინირებენ პალიტრის გავლის სიხშირეზე.
- მასშტაბები: დამოკიდებულია კოშიშის უფსკელეზე, მუშაობის წერტილზე და დიზაინზე.
2.4 რეციркულაციის ძალები
- ნაკადის არასტაბილურობით გამოწვეული დაბალი სიხშირის არასტაბილური ძალები
- ხდება ძალიან დაბალი და ზოგჯერ ძალიან მაღალი ნაკადის სიჩქარეზე.
- სიხშირეები ჩვეულებრივ 0.2–0.8× ოპერაციული სიჩქარე, რომელიც მდებარეობს სუბსინქრონული band.
- შეიძლება გამოიწვიოს მწვავე დაბალი სიხშირის ვიბრაცია.
- BEP-ის ხელოვნური მანძილზე მუშაობის აშკარა ნიშანი — იხილეთ გადატრიალება.
3. ზეგავლენა ტუმბოს მუშაობაზე
ახალი დამტკიცება დატვირთვა
- ჰიდრავლიკური რადიალური ძალები ემატება ლილების მექანიკურ დატვირთვას.
- განსხვავებული ძალები წარმოშობენ ციკლური დატვირთვას.
- დატვირთვა ყველაზე მძიმე დაბალი ნაკადის პირობებში.
- ლილების არჩევანი უნდა გაითვალისწინოს ჰიდრავლიკური კომპონენტი.
- ლილის სიცოცხლე მკვეთრად იკლებს დატვირთვის მიხედვით (სიცოცხლე პროპორციულია 1/დატვირთვა³), ამიტომ უმნიშვნელო L10 საკისელი-სიცოცხლის გაანგარიშება შეიძლება აჩვენოს, თუ რამდენად მოკლებს დაბალი რადიალური ძალა სამსახურეს ხანგრძლივობას.
ლილვის გადახრა
- რადიალური ძალები ლილვს გადახრიან.
- ეს ცვლის ბეჭედი უფსკრულებსა და ტარების მორგებას.
- ის შეიძლება შეამციროს ეფექტურობა.
- უკიდურეს შემთხვევებში ეს იწვევს შეზეთვა.
ვიბრაციის გენერირება
- 1× component: სტაბილური ან ნელა მერყეობილი რადიალური ძალიდან.
- VPF component: წნევის პულსაციებიდან.
- Low-frequency: რეციკულირებიდან და სხვა არასტაბილურობებიდან.
- მუშაობის წერტილზე დამოკიდებული: მთელი სურათი იცვლება ნაკადის სიჩქარით.
მექანიკური დაძაბულობა
- ციკლური ძალები ხელს უწყობს დაღლილობა loading.
- ღვინის ღრმის პალიტრის პერანებზე აქტივობენ წნევის სხვაობები.
- ლილვი ხედავს დაღლას მოხრის მომენტებიდან.
- საკর্ התა განიცდის სტრესს წნევის პულსაციებიდან.
4. ჰიდრავლიკური ძალების მინიმიზაცია
მუშაობა BEP-ის მახლობლად
- ერთი ყველაზე ეფექტური სტრატეგია ჰიდრავლიკური ძალების მინიმიზაციისთვის.
- შეძლებისდაგვარად ოპერირება სიმპტომატურად 80–110%-ის ფარგლებში BEP ნაკადის.
- რადიალური ძალები მინიმალურია BEP-ზე.
- ვიბრაცია და ძარავის დატვირთვა ერთდროულად მინიმიზირებულია.
დიზაინის მახასიათებლები
- დიფუზორული ტუმბოები: უფრო სიმეტრიული წნევის განაწილება ვიდრე ერთი ვოლუტა.
- Double volute: ორი აკეტი 180° დაშორებით, რომლებიც ბალანსირებენ რადიალურ ძალებს.
- გაზრდილი უფსკელი: მცირდება ღერო-პროპელერის გავლის წნევის პულსაციები (ზოგიერთი ეფექტიანობის ხარჯზე).
- ღერო-რიცხვის არჩევა: შერჩეულია აკუსტიკური რეზონანსების თავიდან ასაცილებლად.
System design
- გაწევინეთ მინიმალური ნაკადის რეციркულაციის დაცვა ძირითადი დატვირთვის ტუმბოებისთვის.
- სწორად განზომეთ ტუმბო ფაქტიკური ღირებულებისთვის და თავიდან აიცილეთ ზედმეტი ზომა.
- გამოიყენეთ ცვლადი სიჩქარის ამძრავი ოპტიმალური ოპერაციული წერტილის შესანარჩუნებლად.
- დაპროექტეთ შესაყრელი მინიმალური წინა ტრიალის და ტურბულენციის შესამცირებლად.
5. დიაგნოსტიკური გამოყენება
საშუა მოქმედების მრუდები და ჰიდროავლიკური ძალები
- გამოსახეთ ვიბრაცია ნაკადის სიჩქარეზე.
- მინიმალური ვიბრაცია ჩვეულებრივ არის BEP-ზე ან მის მახლობლად.
- ზრდილი ვიბრაცია დაბალი ნაკადით სიგნალებისთვის მაღალი რადიალური ძალები.
- დიაგრამა ხელმძღვანელობს ოპერაციული დიაპაზონის განსაზღვრებაში.
VPF analysis
- VPF ამპლიტუდა მიუთითებს ჰიდრავლიკური პულსაციის მძიმეობაზე.
- აღმავალი VPF მიუთითებს მცირდებაზე საკშოვიანა ან ოპერაციული წერტილის დამხმარობაზე.
- VPF ჰარმონიკები მიუთითებენ ტურბულენტურ, დარღვეულ ნაკადზე.
ამ ჰიდრავლიკური ხელმოწერილობის გამიჯვნა წმინდა მექანიკური ხელმოწერილობებისაგან არის ტუმბოს დიაგნოსტიკის არსი, და ეს არის სად პორტატული ანალიზატორი სამღა მისი ღირებულება. The ბალანსეტი-1ა captures the ვიბრაციის სპექტრი ტარებული საკშოვიანაზე და ხსნის 1×, VPF და დაბალი სიხშირის კომპონენტებს, რაც საშუალებას აძლევს ინჟინერს გადაწყვიტოს, დაკმაყოფილდეს თუ არა მაღალი კითხვა ველის ბალანსირება (მექანიკური მკურნალობა) ან ოპერაციული წერტილის ცვლილება (ჰიდრავლიკური) — და სადაც დიაგნოსტიკა მიუთითებს დისბალანსზე, დაბალანსეთ როტორი და გადამოწმეთ შედეგი ადგილზე.
6. გაზომვის საკითხები
ვიბრაციის გაზომვის ადგილმდებარეობები
- საკისრის კორპუსები: შეგროვებული მექანიკური და ჰიდრავლიკური ძალების აღმოჩენა.
- Pump casing: უფრო მგრძნობიარე ჰიდრავლიკური პულსაციის მიმართ.
- შინ შედინებული და გამუშავება მილსადენი: გადასცემენ გადაცემულ წნევის პულსაციებს.
- რამდენიმე ადგილმდებარეობა: მათი შედარება ხელმძღვანელობს ჰიდრავლიკური მექანიკური წყაროების გამიჯვნაში.
წნევის პულსაციის გაზომვა
- მოერგეთ წნევის ტრანსდიუსერი შინ შედინებული და გამუშავება.
- ეს გაზომვა ჰიდრავლიკური პულსაციების უშუალოდ.
- კორელაციის პულსაციის მონაცემი ვიბრაციის ետ.
- გამოიყენეთ ერთობლივი თქმა აკუსტიკული რეზონანსების საიდენტიფიკაციო.
ჰიდროსტატიკული ძალე ფუნდამენტური ელემენტია, თუ როგორ მუშაობს ტუმბო და იის წამწამის მის ფიბრაცია და დატვირთვის მნიშვნელოვან წყაროსთან. ამ ზალების, თუ როგორ იცვლება ეს ზალება ოპერაციის პირობებთან, მათი ხელმოყვანების ცნობა ფიბრაციის სპექტრში და ტუმბოების ის დიზაინი და ექსპლუატაცია, რომ დაბალი დონეზე - ზირითადად BEP-თან ახლოს მუშაობით - აუცილებელია, ხანგრძლივი ტუმბოს ფუნქციონირების მისაღვევად საიმედო გამოყენებაში. უფრო ღრმა ინფორმაციის ამ ზალების მიერ გამოწვეული დაზიანებების შესახებ, იხილეთ ცენტრიფუგალური ტუმბოს დეფექტები and იმპელერის დეფექტები.
