பம்ப்களில் நீர்சக்திச் சக்திகளைப் புரிந்துகொள்ளல்
நீர்சக்திச் சக்திகள் வேன் பம்ப் கூறுகளுக்கு ஒரு பாய்கிற திரவம் செலுத்தும் சக்திகள்: உந்தக் வேன்களில் அழுத்தம் சார்பு சுமைகள், உந்தக் குறுக்கே அழுத்த வேறுபாட்டிலிருந்து அச்சு உந்துதல், சமச்சீர் அல்லாத அழுத்த விநியோகத்திலிருந்து ரேடியல் சக்திகள், மற்றும் ஓட்ட கொந்தளிப்பு மற்றும் வெயின்-வொலூட் ஊடாக்கியம். இவை இயান்திரீக சக்திகளிலிருந்து அடிப்படையளவில் வேறுபட்டவை, இவை unbalance அல்லது misalignmentதிரவ அழுத்தம் மற்றும் உந்தம் மாற்றங்களிலிருந்து எழுவதால் சுழலும் நிறையிலிருந்து அல்ல — மற்றும் அவை ஸ்பெக்ட்ரமில் தங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன வெயின் பாஸிங் ஆவர்த்தனம் மற்றும் அதன் தொடர்புடைய இணைவெய்வுகள். பம்ப் நம்பகத்தன்மை புரிந்துகொள்ள இவை அপরিহார்யம்: ஹைடிரூலிக் சக்திகள் தாங்கி சுமைகள், தண்ட வீக்கம் மற்றும் vibration இயக்க நிலைமைகளுடன் மாறுகின்றன — ஓட்ட வீதம், அழுத்தம் மற்றும் திரவ பண்புகள் — பம்பை முற்றிலும் மாறுபட்ட முறையில் செயல்பட வைக்கிறது, எந்த இயந்திரம் தூய இயான்திரீக சக்திகளைக் கொண்டுள்ளது.
1. வரையறை: ஹைடிரூலிக் சக்திகள் என்றால் என்ன?
ஒரு சிறந்த பம்பில் திரவம் ইமპெல்லர் மற்றும் மார்பின் ஒவ்வொரு பகுதிতেயும் சম்பஸ்ற்திக்கப்பட்டு, தண்ட உணர்ந்த유ஒரே சக்திகள் இயான்திரீக இருக்கும். யதார்த்தம் சிக்கலானது. அழுத்தம் வெளியேற்றத்தில் உறிஞ்சலை விட அதிகமாக இருக்கிறது, இது இமპெல்லர் சுற்றளவை சுற்றி சமமற்றுக் விநியோகிக்கப்படுகிறது, மற்றும் இது ஒவ்வொரு முறை ஒரு வெயின் மார்பு நாக்கை கடந்து செல்லும் போது স்பন்தனம் செய்கிறது. இந்த விளைவுகளின் கூட்டுத்தொகை என்பது வரியுண்ட பாஸ்ட்நப் மாறக்கூடிய மற்றும் வேகமாக-பல்ஸிங் சுமைகளின் ஒரு தொகுப்பாகும். பம்ப் அதன் வளைவில் இயக்கத்தில் உள்ளது — ஒரு உண்மை அது கண்டறிதல் பொறியாளரকে ஒரு சக்திமான் அந்தஸ் கொடுக்கிறது, ஏனெனில் ஓட்டம் மாற்றுவது சக்திகளை மாற்றுகிறது.
2. ஹைடிரூலிக் சக்திகளின் வகைகள்
2.1 அச்சு உந்தம் (ஹைடிரூலிக் உந்தம்)
இमपெல்லர் முழுவதும் அழுத்த வேறுபாட்டிலிருந்து எழும் நிகர அச்சு சக்தி:
- Mechanism: வெளியேற்றம் அழுத்தம் இმபெல்லரின் ஒரு பக்கத்தில் செயல்படுகிறது, உறிஞ்சல் அழுத்தம் மற்றொன்றில்.
- Direction: வழக்கமாக உறிஞ்சலை நோக்கி (இமபெல்லரின் பின்புறம்).
- Magnitude: மிதமான அளவிலான பம்புகளில் கூட ஆயிரம் பவுண்டுகளின் சக்தியை அடையக்கூடும்.
- Effect: loads the thrust bearing and can cause அச்சு அதிர்வன.
- இவற்றுடன் மாறுபடுகிறது: ஓட்ட வீதம், அழுத்தம் மற்றும் ఇმपெல्लर் வடிவமைப்பு.
உந்தம் சமநிலைக் கொண்ட முறைகள்
- Balance holes: ఇმपெල્લर் కवచ் வழியாக ஓட்டைகள் என்பது அதன் முழுவதும் அழுத்தம் சमानीय செய்கிறது.
- Back vanes: பின் பாதுகாப்பின் மீது அமைந்த சிறகுகள் திரவத்தை வெளிப்புறமாக ஏற்றிச் செல்வதன் மூலம் பின்புற அழுத்தத்தைக் குறைக்கும்.
- இரட்டை உறிஞ்சும் பம்புக்கள்: இரு பக்கங்களின் உந்துதலை ஒன்றோடொன்று ரத்துசெய்யும் சமச்சீர் வடிவமைப்பு’
- எதிரெதிர் பம்புக்கள்: பம்புக்கள் எதிர் திசைகளில் முகம்கொடுக்கும் வகையில் அமைக்கப்பட்ட பல-நிலைப் பம்புக்கள்.
2.2 ரேடியல் விசைகள்
பம்பு சக்கரத்தைச் சுற்றிய சமச்சீரற்ற அழுத்த விநியோகத்தால் உருவாகும் பக்கவாட்டு விசைகள்:
சிறந்த கার்যكفاءة புள்ளியில் (BEP)
- பம்பு சக்கரத்தைச் சுற்றிய அழுத்த விநியோகம் ஒப்பளவில் சமச்சீராக இருக்கும்।
- ரேடியல் விசைகள் சமநிலையில் உள்ளன மற்றும் பெருமளவில் ரத்துசெய்யப்படுகின்றன।
- நிகர ரேடியல் விசை குறைந்தளவில் இருக்கும்।
- இது மிகக் குறைந்த அதிர்வன நிலையாகும்।
BEP-க்கு வெளியே — குறைந்த ஓட்டம்
- நாளப்பட்ட உயிர்வாழ் வளைவுப்பாதையில் அழுத்த விநியோகம் சமச்சீரற்றதாக மாறுகிறது।
- நாளப்பட்ட நாக்குக்கு (நீர்விசை நுனி) நோக்கி நிகர ரேடியல் விசை உருவாகிறது।
- ஓட்டம் குறையும்போது அதன் பরிமாணம் அதிகரிக்கிறது।
- மூடப்பட்ட நிலையில் பம்பு சக்கரத்தின் எடையில் 20–40% வரை சென்றடையும்।
- சுழலும் ரேடியல் விசை 1× அதிர்வனமாக தோன்றுகிறது।
BEP-க்கு வெளியே — அதிக ஓட்டம்
- ஒரு வேறுபட்ட சமச்சீரற்ற பாதை உருவாகிறது।
- ஒரு ரேடியல் விசை உள்ளது, ஆனால் இது வழக்கமாக குறைந்த ஓட்ட வீதத்தில் இருப்பதைவிட சிறியது.
- ஓட்ட கொந்தளிப்பு மேலே சீரற்ற விசை கூறுகளைச் சேர்க்கிறது.
2.3 வெயின் பாசிங் நাடிப்புகள்
ஒவ்வொரு வெயினும் கட்வாட்டரின் மேல் செல்லும்போது உருவாக்கப்பட்ட ஆவர்த்தனக் அழுத்த பல்ஸ்:
- Frequency: வெயினுகளின் எண்ணிக்கை × RPM / 60.
- Mechanism: ஒவ்வொரு வெயினும் நாக்கின் மேல் செல்லும்போது அழுத்த பல்ஸ் உருவாக்குகிறது.
- Forces: இம்பெல்லரில், வோலுட்டில் மற்றும் உறையில் செயல்படும்.
- Vibration: வெயின் பாசிங் ফ்রீக்வென்சিতে ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது.
- Magnitude: கட்வாட்டர் ஆஸ், செயல்பாட்டு புள்ளி மற்றும் வடிவமைப்பைப் பொறுத்தது.
2.4 மீளாய் சுழற்சி விசைகள்
- ஓட்ட불안정தன்மைகளிலிருந்து குறைந்த-ஆவர்த்தன, நிலையற்ற விசைகள்.
- மிகவும் குறைந்த — மற்றும் சில சமயங்களில் மிகவும் அதிக — ஓட்ட வீதங்களில் ஏற்படுகிறது.
- ஆவர்த்தனங்கள் வழக்கமாக 0.2–0.8× இயங்கும் வேகம், sub-synchronous band.
- கடுமையான குறைந்த-ஆவர்த்தன அதிர்வனை உருவாக்கலாம்.
- BEP இலிருந்து வெகு தொலைவில் உள்ள செயல்பாட்டின் தெளிவான அடையாளம் — பார்க்க recirculation.
3. பம்ப் செயல்திறனில் விளைவுகள்
தாங்கு பொறுமேல் ஏற்றம்
- ஹைட்ராலிக் ரேடியல் விசைகள் தாங்குகளில் உள்ள இயந்திர ஏற்றங்களில் சேர்க்கப்படுகின்றன.
- மாறும் விசைகள் சுழற்சி ஏற்றத்தை விதிக்கின்றன.
- ஏற்றம் குறைந்த-ஓட்ட நிலையில் மிகக் கனமாக உள்ளது.
- தாங்கியின் (bearing) தேர்வு நீர்চालக கூறுகளைக் கணக்கில் கொள்ள வேண்டும்.
- தாங்கி ஆயுட்காலம் சுமையுடன் கூர்மையாக குறைகிறது (ஆயுட்காலம் 1/சுமை³க்கு விகிதாசாரமாக இருக்கிறது), எனவே சாதாரணமான L10 தாங்கி-ஆயுட்காலம் கணக்கீடு குறைந்த-பாய்வு ரேடியல் விசை சேவை ஆயுட்கालத்தைக் குறைப்பதை எவ்வாறு காட்ட முடியும் என்பதைக் காட்ட முடியும்.
தண்டு வளைவு
- ரேடியல் விசைகள் தண்டை வளைக்கின்றன.
- இது முத்திரை இடைவெளிகளையும் உடுப்பு-வளையப் பொருத்தங்களையும் மாற்றுகிறது.
- இது திறனை குறைக்க முடியும்.
- தீவிர சந்தர்ப்பங்களில் இது ஒரு rub.
அதிர்வு உৎপাদனம்
- 1× component: நிலையான அல்லது மெதுவாக மாறும் ரேடியல் விசையிலிருந்து.
- VPF கூறு: அழுத்த துடிப்புகளிலிருந்து.
- Low-frequency: மறுசஞ்சரணம் மற்றும் பிற불안定மைகளிலிருந்து.
- செயல்பாட்டு-புள்ளி சார்பு: முழு படமும் பாய்வு விகிதத்துடன் மாறுகிறது.
இயந்திர அழுத்தம்
- சுழற்சி விசைகள் விதிக்கின்றன fatigue loading.
- இம்பெல்லர் வைப்புகள் அழுத்த வேறுபாடுகளால் அழுத்தப்படுகின்றன.
- தண்டு வளைய கணங்களிலிருந்து சோர்வை கண்டுகொள்கிறது.
- உறைமாணை அழுத்த துடிப்புகளால் அழுத்தப்படுகிறது.
4. ஹைட்ராலிக் சக்திகளைக் குறைத்தல்
BEP க்கு அருகே இயங்குதல்
- ஹைட்ராலிக் சக்திகளைக் குறைப்பதற்கான மிகவும் प्रभावी உத்தி.
- சாத்தியமான அளவில் BEP ஓட்டத்தின் 80–110% க்குள் இயங்குவதை நோக்கமாக வைக்கவும்.
- ரேடியல் சக்திகள் BEP இல் தங்களின் குறைந்தபட்சத்தில் உள்ளன.
- அதிர்வு மற்றும் தாங்கு சக்திகள் ஒன்றாக குறைக்கப்படுகின்றன.
வடிவமைப்பு அம்சங்கள்
- விসரணி பம்புகள்: ஒற்றை வொலூட்டை விட மிகவும் சமச்சீர் அழுத்த விநியோகம்.
- இரட்டை volute: 180° அலகாக இரண்டு கட்டடுவேலைகள் ரேடியல் சக்திகளை சமநிலை செய்கின்றன.
- அதிகரித்த அனுமதிகள்: இறக்கை-கடத்தல் அழுத்த துடிப்புகளை குறைக்கும் (சில দক্ষতার விலையில்).
- இறக்கை-எண் தேர்வு: ஒலி அनुरणন தவிர்க்க தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டுள்ளது.
System design
- அடிப்படை-சுமை பம்புகளுக்கான குறைந்தபட்ச-ஓட்ட மறுசுழற்சி பாதுகாப்பை வழங்கவும்.
- பம்பை உண்மையான கடமைக்கு சரியாக அளவிடுங்கள் மற்றும் அதிகப்படியாக தவிர்க்கவும்.
- உகந்த இயங்கும் புள்ளியைப் பிடிக்க மாறுபட்ட-வேக ড்ரைவ் ஐப் பயன்படுத்தவும்.
- முந்தைய-சுழல் மற்றும் கொந்தளிப்பு குறைக்க உட்கணே வடிவமைக்கவும்.
5. நோயறிதல் பயன்பாடு
செயல்பாட்டு வளைவுகள் மற்றும் ஹைட்ராலிக் சக்திகள்
- ஓட்ட வீதத்திற்கு எதிரான அதிர்வனைத் திரட்டவும்.
- குறைந்தபட்ச அதிர்வு பொதுவாக BEP-ல் அல்லது அதன் அருகில் இருக்கும்.
- குறைந்த ஓட்டத்தில் அதிர்வு அதிகரிப்பது அதிக ரேடியல் சக்திகளைக் குறிக்கிறது.
- இந்த திரட்டு ஒரு நியாயமான இயக்க வரம்பை வரையறுக்க உதவுகிறது.
VPF analysis
- VPF வீச்சு ஹைட்ராலிக் துடிப்பின் தீவிரத்தை குறிக்கிறது.
- அதிகரிக்கும் VPF தெளிவுத்தன்மையின் சிதைவு அல்லது இயக்க புள்ளিতে மாற்றத்தைக் குறிப்பிடுகிறது.
- VPF harmonics கொந்தளிப்பான, தொந்தரவுசெய்யப்பட்ட ஓட்டத்தைக் குறிக்கிறது.
இந்த ஹைட்ராலிக் கையொப்பங்களை தூய যান்திரீக வகைகளிலிருந்து பிரிப்பது பம்ப் நির்ணயத்தின் மூல ஆகும், மேலும் இது எங்கு ஒரு நகரக்கூடிய ஆய்வாளர் களத்தில் அதன் மதிப்பை நிரூபிக்கிறது. தி Balanset-1A captures the அதிர்வ நிறமாலை தாங்கு மண்டபங்களில் மற்றும் 1×, VPF மற்றும் குறைந்த-அதிர்வண கூறுகளை தீர்க்கிறது, எனவே ஒரு பொறியாளர் ஒரு உயர் வாசना பின்வருவனவற்றை கோர்தாக இருக்கிறதா என்பது முடிவு செய்ய முடியும் field balancing (ஒரு யান்திரீக சிகிச்சை) அல்லது இயக்க புள்ளியில் மாற்றம் (ஒரு ஹைட்ராலிக் ஒன்று) — மற்றும் நির்ணயம் சமநிலையற்றன்மையைக் குறிப்பிடுகிறது, சுழலியை சமநிலைப்படுத்தி, ফলத்தை இடத்தில் சரிபார்க்கவும்.
6. அளவீட்டு பரிசயம்
அதிர்வ அளவீட்டு இடங்கள்
- தாங்கு பொறிமுறை வளைய: இணைந்த யான்திரீக மற்றும் ஹைட்ராலிக் சக்திகளைக் கண்டறியவும்.
- Pump casing: ஹைட்ராலிக் துடிப்புகளுக்கு மிகவும் உணர்வுள்ளது.
- உறிஞ்சல் மற்றும் வெளியேற்ற குழாய்: கடத்தப்பட்ட அழுத்தம் துடிப்புகளைக் கொண்டு செல்கிறது.
- பல இடங்கள்: அவற்றை ஒப்பிடுவது ஹைட்ராலிக் மற்றும் யான்திரீக ஆதாரங்களை வேறுபடுத்த உதவுகிறது.
அழுத்தம் மூச்சுவிடல் அளவீட்டு
- சுவடு மற்றும் வெளியேற்றத்தில் அழுத்த உணர்விகளை பொருத்தவும்.
- இவை நீர்ப்பசை துடிப்புகளை நேரடியாக அளவிடுகின்றன.
- துடிப்பு தரவை விறைப்பு அதிர்வனுடன் ஒருங்கிணைக்கவும்.
- அனுகூல அதிர்வன முற்றாய்வுகளை கண்டறிய சேர்க்கையைப் பயன்படுத்தவும்.
நீர்ப்பசை சக்திகள் பம்ப் செயல்பாட்டிற்கு அடிப்படையாக உள்ளன மற்றும் அதன் அதிர்வன மற்றும் ஏற்றுதலின் முக்கிய மூலமாகும். இந்த சக்திகள் இயக்க நிலைமைகளுடன் எவ்வாறு மாறுகின்றன, அவற்றின் கையொப்பங்களை அதிர்வன நிறமாலையில் அங்கீகரிக்க, மற்றும் பம்புகளை வடிவமைக்க மற்றும் இயக்க சக்திகளை குறைமதிப்பு வைக்க — முதலாவதாக BEP க்கு அருகே இயக்குவதன் மூலம் — தொழிற்சாலை சேவையில் நம்பகமான, நீண்ட ஆயு பம்ப் செயல்திறனை அর்जन செய்ய அপরिहार்य. இந்த சக்திகள் அளிக்கும் தோல்விகளின் ஆழமான கவரேஜுக்கு, பார்க்கவும் மையச்சக்தி பம்ப் குறைகள் and இம்பெல்லர் குறைகள்.
