Recirkuliacijos siurbliuose supratimas
Apibrėžimas: Kas yra recirkuliacija?
Recirkuliacija yra srauto nestabilumas, atsirandantis išcentriniuose siurbliuose ir ventiliatoriuose, kai jų srautas yra gerokai mažesnis už projektinį tašką (geriausio efektyvumo tašką arba BEP). Esant mažam srautui, skystis iš dalies pakeičia kryptį, tekėdamas atgal iš išleidimo srities atgal į siurbimą, sukurdamas nestabilius recirkuliacijos modelius sparnuotės įleidimo arba išleidimo angoje. Šis reiškinys sukuria žemo dažnio vibracija pulsacijos (paprastai 0,2–0,8 × veikimo greitis), triukšmas, efektyvumo praradimas ir gali sukelti didelių mechaninių pažeidimų dėl ciklinio apkrovimo, kavitacija, ir šildymas.
Recirkuliacija yra viena iš labiausiai kenkiančių siurblių eksploatavimo sąlygų, nes nestabilios hidraulinės jėgos gali būti milžiniškos ir sukelti guolių gedimus, sandariklių pažeidimus, veleno nuovargį ir net sparnuotės konstrukcijos gedimą sunkiais atvejais. Recirkuliacijos supratimas ir prevencija yra labai svarbūs siurblio patikimumui.
Recirkuliacijos tipai
1. Siurbimo recirkuliacija
Atsiranda sparnuotės įleidimo angoje (siurbimo pusėje):
- Mechanizmas: Esant mažam srautui, į rotoriaus akutę įeinantis skystis tekėja neteisingu kampu
- Atskyrimas: Srautas atsiskiria nuo menčių įsiurbimo paviršių
- Atvirkštinis srautas: Atskirtas skystis teka atgal iš sparnuotės akutės
- Pradžia: Paprastai esant 60–70% BEP srautui
- Vieta: Koncentruotas šalia sparnuotės gaubtų
2. Išleidimo recirkuliacija
Atsiranda sparnuotės išleidimo angoje (išleidimo angoje):
- Mechanizmas: Aukšto slėgio išleidžiamas skystis teka atgal į sparnuotės perimetrą
- Kelias: Tarpai tarp tarpų (susidėvėjimo žiedai, šoniniai tarpai)
- Maišymas: Recirkuliacinis srautas susimaišo su pagrindiniu srautu, sukurdamas turbulenciją
- Pradžia: Paprastai esant 40–60% BEP srautui
- Sunkesnis: Paprastai žalingesnis nei siurbimo recirkuliacija
3. Kombinuota recirkuliacija
- Vienu metu veikia ir siurbimo, ir išleidimo recirkuliacija
- Pasitaiko esant labai mažam srautui (< 40% BEP)
- Didžiausia vibracijos ir žalos tikimybė
- Reikėtų vengti taikant minimalaus srauto apsaugą
Vibracijos parašas
Būdingas modelis
- Dažnis: Subsinchroninis, paprastai 0,2–0,8 × važiavimo greitis
- Pavyzdys: 1750 aps./min. siurblys pulsuoja 10–20 Hz dažniu
- Amplitudė: Gali būti 2–5 kartus didesnė nei įprasta darbinė vibracija
- Nestabilus: Dažnis ir amplitudė kinta, o ne pastovūs
- Atsitiktinis komponentas: Plačiajuosčio ryšio padidėjimas dėl turbulencijos
Srauto priklausomybė
- Didelis srautas: Nėra recirkuliacijos, maža vibracija
- Vidutinis srautas (80-100% BEP): Minimali recirkuliacija, priimtina vibracija
- Mažas srautas (50-70% BEP): Prasideda siurbimo recirkuliacija, padidėja vibracija
- Labai mažas srautas (< 50% BEP): Stipri recirkuliacija, labai didelė vibracija
- Išjungimas: Maksimali recirkuliacija, maksimali vibracija ir pažeidimų dažnis
Papildomi indikatoriai
- Aukštas ašinė vibracija komponentas
- Triukšmo padidėjimas (riaumojimas ar dundesys)
- Našumo nuostoliai (slėgio aukštis ir srautas žemiau kreivės)
- Temperatūros padidėjimas dėl hidraulinių nuostolių
Pasekmės ir žala
Momentinis poveikis
- Stipri vibracija: Gali viršyti aliarmo ribas per kelias minutes
- Triukšmas: Garsus turbulentinis triukšmas
- Efektyvumo praradimas: Didelės energijos sąnaudos tiekiamam srautui
- Šildymas: Hidrauliniai nuostoliai, paversti šiluma
Mechaniniai pažeidimai
- Guolio gedimas: Didelės ciklinės apkrovos pagreitina guolių susidėvėjimą
- Sandariklio pažeidimas: Vibracija ir slėgio pulsavimas pažeidžia sandariklius
- Veleno nuovargis: Kintamas lenkimo įtempis dėl hidraulinių jėgų
- Sparnuotės pažeidimas: Mentės nuovargio įtrūkimai dėl ciklinio apkrovimo
Hidraulinė žala
- Kavitacija: Recirkuliacijos zonos, linkusios į kavitaciją
- Erozija: Didelio greičio recirkuliacinis srautas ardo paviršius
- Sūkurinė kavitacija: Sūkuriai recirkuliacijos zonose kavituojasi
Aptikimas ir diagnozė
Vibracijos analizė
- Ieškokite subsinchroninių komponentų (0,2–0,8 ×)
- Bandymas esant keliems srauto greičiams
- Nustatykite srauto greitį, kur prasideda pulsacija (recirkuliacijos pradžia)
- Palyginkite su siurblio našumo kreivės prognozėmis
Našumo testavimas
- Išmatuokite faktinę slėgio kreivę
- Palyginkite su projektavimo kreive
- Nuokrypis esant mažam srautui rodo recirkuliaciją
- Energijos suvartojimas didesnis nei prognozuota kreivėje
Akustinis stebėjimas
- Išskirtinis turbulentinis riaumojimo garsas
- Plačiajuosčio ryšio triukšmo padidėjimas
- Galima girdėti ir jausti siurblio korpuse
Prevencija ir švelninimas
Veiklos strategijos
Minimalaus srauto apsauga
- Įdiekite automatinę minimalaus srauto recirkuliacijos liniją
- Vožtuvas atsidaro žemiau saugaus minimalaus srauto (paprastai 60-70% BEP)
- Recirkuliuoja išleidimą atgal į siurbimo sistemą arba baką
- Neleidžia veikti recirkuliacijos zonoje
Veikimo taškų valdymas
- Venkite eksploatuoti esant mažesniam nei minimalus nuolatinis srautas
- Naudokite kintamo greičio pavarą, kad siurblys atitiktų poreikius
- Keli mažesni siurbliai, o ne vienas didelis siurblys (geresnis veikimo sutrikimas)
- Lygiagrečių siurblių pakopinis veikimas
Dizaino sprendimai
- Induktorius: Ašinė įleidimo pakopa siurbimo srautui stabilizuoti
- Mažo srauto rotoriai: Specialūs dizainai mažo srauto veikimui
- Tinkamas dydis: Neperkraukite siurblio (venkite nuolatinio veikimo esant mažam srautui)
- Platesnis veikimo diapazonas: Pasirinkite siurblius su plokščiomis kreivėmis, kurios toleruoja srauto svyravimus
Sistemos projektavimas
- Projektavimo sistema siurblio veikimui šalia BEP
- Užtikrinkite pakankamą NPSH atsargą, kad sumažintumėte kavitaciją recirkuliacijos zonose
- Valdymo vožtuvo išdėstymas siekiant sumažinti siurbimo droselį
- Apėjimo arba recirkuliacijos sistemos minimaliam srautui užtikrinti
Pramonės standartai ir gairės
Minimalus nuolatinis srautas
- API 610: Nurodo minimalų nuolatinį stabilų srautą išcentriniams siurbliams
- Tipinės vertės: 60-70% BEP srauto radialiniams siurbliams, 70-80% mišraus srauto siurbliams
- Terminis aspektas: Taip pat riboja temperatūros kilimas esant mažam srautui
Našumo testavimas
- Gamykliniai bandymai patvirtina recirkuliacijos pradžios tašką
- Lauko veikimo bandymai, skirti patvirtinti
- Vibracijos priėmimo kriterijai esant minimaliam srautui
Recirkuliacija yra viena iš sunkiausių išcentrinių siurblių eksploatavimo sąlygų. Jai būdingas nesinchroninis vibracijos pobūdis, didelės pulsacijos amplitudės ir greito mechaninio pažeidimo potencialas leidžia suprasti recirkuliacijos pradžios sąlygas, įdiegti minimalaus srauto apsaugą ir vengti nuolatinio mažo srauto veikimo, kad siurbliai būtų patikimi ir ilgaamžiai pramonėje.
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 