ტუმბოებში რეცირკულაციის გაგება
განმარტება: რა არის რეცირკულაცია?
რეცირკულაცია არის ნაკადის არასტაბილურობა, რომელიც წარმოიქმნება ცენტრიდანული ტუმბოებსა და ვენტილატორებში, როდესაც ისინი მუშაობენ ნაკადის სიჩქარეზე მნიშვნელოვნად დაბალი, ვიდრე საპროექტო წერტილი (საუკეთესო ეფექტურობის წერტილი ან BEP). დაბალი ნაკადის დროს, სითხე ნაწილობრივ ცვლის მიმართულებას, მიედინება უკან გამონადენის რეგიონიდან შეწოვისკენ, რაც ქმნის არასტაბილურ რეცირკულაციის ნიმუშებს იმპულერის შესასვლელში ან გამონადენში. ეს ფენომენი წარმოქმნის დაბალი სიხშირის ვიბრაცია პულსაციები (როგორც წესი, 0.2-0.8× მუშაობის სიჩქარე), ხმაური, ეფექტურობის დაკარგვა და შეიძლება გამოიწვიოს სერიოზული მექანიკური დაზიანება ციკლური დატვირთვის გამო, კავიტაცია, და გათბობა.
რეცირკულაცია ტუმბოების ერთ-ერთი ყველაზე დამანგრეველი სამუშაო პირობაა, რადგან არასტაბილური ჰიდრავლიკური ძალები შეიძლება უზარმაზარი იყოს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს საკისრების გაუმართაობა, დალუქვის დაზიანება, ლილვის დაღლილობა და მძიმე შემთხვევებში იმპულსერის სტრუქტურული გაუმართაობაც კი. რეცირკულაციის გაგება და თავიდან აცილება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ტუმბოს საიმედოობისთვის.
რეცირკულაციის ტიპები
1. შეწოვის რეცირკულაცია
ხდება იმპულსორის შესასვლელთან (შეწოვის მხარე):
- მექანიზმი: დაბალი ნაკადის დროს, იმპულერის თვალში შემავალ სითხეს არასწორი ნაკადის კუთხე აქვს.
- გამოყოფა: ნაკადი გამოეყოფა ფრთის შემწოვი ზედაპირებიდან
- საპირისპირო ნაკადი: გამოყოფილი სითხე იმპულერის თვალიდან უკან მიედინება
- დაწყება: როგორც წესი, BEP ნაკადის 60-70%-ზე
- მდებარეობა: კონცენტრირებულია იმპულსური გარსების მახლობლად
2. გამონადენის რეცირკულაცია
ხდება იმპულსორის განმუხტვის დროს (გამოსავალი):
- მექანიზმი: მაღალი წნევის გამომშვები სითხე უკუდინებას განიცდის იმპულერის პერიფერიაზე
- გზა: გამავალი უფსკრული (ცვეთის რგოლები, გვერდითი უფსკრული)
- შერევა: რეცირკულაციური ნაკადი ერწყმის მთავარ ნაკადს, რაც ქმნის ტურბულენტობას
- დაწყება: როგორც წესი, BEP ნაკადის 40-60%-ზე
- უფრო მძიმე: ზოგადად, უფრო მავნებელია, ვიდრე შეწოვის რეცირკულაცია
3. კომბინირებული რეცირკულაცია
- ერთდროულად მოქმედებს როგორც შეწოვის, ასევე გამონადენის რეცირკულაცია
- ხდება ძალიან დაბალი ნაკადის დროს (< 40% BEP)
- ყველაზე ძლიერი ვიბრაცია და დაზიანების პოტენციალი
- თავიდან უნდა იქნას აცილებული მინიმალური ნაკადის დაცვის გზით
ვიბრაციის სიგნალი
დამახასიათებელი ნიმუში
- სიხშირე: სუბსინქრონული, როგორც წესი, 0.2-0.8× გაშვების სიჩქარე
- მაგალითი: 1750 ბრ/წთ ტუმბო აჩვენებს 10-20 ჰც პულსაციას
- ამპლიტუდა: შეიძლება იყოს 2-5× ნორმალური ოპერაციული ვიბრაცია
- არასტაბილური: სიხშირე და ამპლიტუდა განსხვავებულია, არა მუდმივი
- შემთხვევითი კომპონენტი: ფართოზოლოვანი ინტერნეტის ზრდა ტურბულენტობის გამო
ნაკადის დამოკიდებულება
- მაღალი ნაკადი: რეცირკულაციის გარეშე, დაბალი ვიბრაცია
- ზომიერი ნაკადი (80-100% BEP): მინიმალური რეცირკულაცია, მისაღები ვიბრაცია
- დაბალი ნაკადი (50-70% BEP): შეწოვის რეცირკულაცია იწყება, ვიბრაცია ძლიერდება
- ძალიან დაბალი ნაკადი (< 50% BEP): ძლიერი რეცირკულაცია, ძალიან მაღალი ვიბრაცია
- გამორთვა: მაქსიმალური რეცირკულაცია, მაქსიმალური ვიბრაცია და დაზიანების მაჩვენებელი
დამატებითი ინდიკატორები
- მაღალი ღერძული ვიბრაცია კომპონენტი
- ხმაურის მომატება (ღრიალი ან ღრიალი)
- შესრულების დანაკარგი (წნევი და ნაკადი მრუდის ქვემოთ)
- ტემპერატურის ზრდა ჰიდრავლიკური დანაკარგებით
შედეგები და ზიანი
მყისიერი ეფექტები
- ძლიერი ვიბრაცია: შეიძლება წუთებში გადააჭარბოს სიგნალიზაციის ლიმიტს
- ხმაური: ხმამაღალი, ტურბულენტური ხმაური
- ეფექტურობის დაკარგვა: მაღალი ენერგომოხმარება მიწოდებული ნაკადისთვის
- გათბობა: სითბოდ გარდაქმნილი ჰიდრავლიკური დანაკარგები
მექანიკური დაზიანება
- საკისრის უკმარისობა: მაღალი ციკლური დატვირთვები აჩქარებს საკისრების ცვეთას
- ბეჭდის დაზიანება: ვიბრაცია და წნევის პულსაცია აზიანებს დალუქვის ელემენტებს
- ლილვის დაღლილობა: ჰიდრავლიკური ძალებისგან გამოწვეული მონაცვლეობითი მოხრის სტრესი
- იმპულერის დაზიანება: ციკლური დატვირთვის შედეგად წარმოქმნილი ფრთის დაღლილობის ბზარები
ჰიდრავლიკური დაზიანება
- კავიტაცია: რეცირკულაციის ზონები, რომლებიც მიდრეკილნი არიან კავიტაციისკენ
- ეროზია: მაღალი სიჩქარის რეცირკულაციური ნაკადი ეროზიას იწვევს ზედაპირებზე
- ვორტექსური კავიტაცია: რეცირკულაციის ზონებში მორევები კავიტირებულია
გამოვლენა და დიაგნოზი
ვიბრაციის ანალიზი
- მოძებნეთ სუბსინქრონული კომპონენტები (0.2-0.8×)
- ტესტირება მრავალი ნაკადის სიჩქარით
- განსაზღვრეთ ნაკადის სიჩქარე, სადაც პულსაცია იწყება (რეცირკულაციის დასაწყისი)
- შეადარეთ ტუმბოს მუშაობის მრუდის პროგნოზებს
შესრულების ტესტირება
- ფაქტობრივი წნევის ნაკადის მრუდის გაზომვა
- შეადარეთ დიზაინის მრუდს
- დაბალი ნაკადის დროს გადახრა მიუთითებს რეცირკულაციაზე
- ენერგიის მოხმარება მრუდის პროგნოზზე მაღალია
აკუსტიკური მონიტორინგი
- გამორჩეული ტურბულენტური ღრიალის ხმა
- ფართოზოლოვანი ხმაურის ზრდა
- ტუმბოს კორპუსთან ისმის და იგრძნობა
პრევენცია და შერბილება
ოპერაციული სტრატეგიები
მინიმალური ნაკადის დაცვა
- დააინსტალირეთ ავტომატური მინიმალური ნაკადის რეცირკულაციის ხაზი
- სარქველი იხსნება უსაფრთხო მინიმალური ნაკადის ნიშნულზე დაბლა (როგორც წესი, 60-70% BEP)
- გამონადენის რეცირკულაცია ხდება შემწოვში ან ავზში
- ხელს უშლის რეცირკულაციის ზონაში მუშაობას
ოპერაციული წერტილის კონტროლი
- მოერიდეთ მინიმალურ უწყვეტ ნაკადზე დაბალ მუშაობას
- გამოიყენეთ ცვლადი სიჩქარის ამძრავი ტუმბოს მოთხოვნის შესაბამისად დასაკავშირებლად
- რამდენიმე პატარა ტუმბო ერთი დიდი ტუმბოს ნაცვლად (უკეთესი ჩამრთველი)
- პარალელური ტუმბოების ეტაპობრივი მუშაობა
დიზაინის გადაწყვეტილებები
- ინდუქტორი: ღერძული შესასვლელი ეტაპი შეწოვის ნაკადის სტაბილიზაციისთვის
- დაბალი ნაკადის იმპელერები: სპეციალური დიზაინები დაბალი ნაკადის მუშაობისთვის
- სათანადო ზომა: არ გაზარდოთ ტუმბოს ზომა (მოერიდეთ ქრონიკულ დაბალი ნაკადის მუშაობას)
- უფრო ფართო მოქმედების დიაპაზონი: აირჩიეთ ტუმბოები ბრტყელი მრუდებით, რომლებიც იტანენ ნაკადის ცვალებადობას
სისტემის დიზაინი
- BEP-ის მახლობლად ტუმბოს მუშაობის დიზაინის სისტემა
- რეცირკულაციის ზონებში კავიტაციის შესამცირებლად საკმარისი NPSH ზღვრის უზრუნველყოფა
- აკონტროლეთ სარქვლის განთავსება შეწოვის დროსელის მინიმიზაციისთვის
- შემოვლითი ან რეცირკულაციის სისტემები მინიმალური ნაკადის უზრუნველსაყოფად
ინდუსტრიის სტანდარტები და სახელმძღვანელო პრინციპები
მინიმალური უწყვეტი ნაკადი
- API 610: განსაზღვრავს ცენტრიდანული ტუმბოების მინიმალურ უწყვეტ სტაბილურ ნაკადს
- ტიპიური მნიშვნელობები: რადიალური ტუმბოებისთვის BEP ნაკადის 60-70%, შერეული ნაკადისთვის 70-80%
- თერმული გათვალისწინება: ასევე შეზღუდულია ტემპერატურის მატებით დაბალი ნაკადის დროს
შესრულების ტესტირება
- ქარხნული ტესტები ადასტურებს რეცირკულაციის დაწყების წერტილს
- საველე ტესტები დასადასტურებლად
- მინიმალური ნაკადის დროს ვიბრაციის მიღების კრიტერიუმები
რეცირკულაცია ცენტრიდანული ტუმბოების ერთ-ერთ ყველაზე რთულ სამუშაო პირობებს წარმოადგენს. მისი დამახასიათებელი სუბსინქრონული ვიბრაციული სიგნალი, პულსაციის ძლიერი ამპლიტუდები და სწრაფი მექანიკური დაზიანების პოტენციალი რეცირკულაციის დაწყების პირობების გაგებას, მინიმალური ნაკადისგან დაცვის განხორციელებას და ქრონიკული დაბალი ნაკადის მუშაობის თავიდან აცილებას ტუმბოს საიმედოობისა და სამრეწველო ექსპლუატაციის ხანგრძლივი ხანგრძლივობისთვის აუცილებელ ფაქტორს ხდის.