Фаҳмиши раванди бозгашти ҷараён дар насосҳо
Рециркулятсия як ноустувории ҷараён аст, ки дар насосҳои марказгурез ва вентиляторҳо ҳангоми кор кардан дар сарфҳои хеле пасттар аз нуқтаи лоиҳавӣ — нуқтаи самаранокии беҳтарин, ё BEP — пайдо мешавад. Дар сарфи паст, қисме аз моеъ самти худро иваз карда, аз минтақаи партов ба сӯи ҷаббиш ба қафо ҷараён гирифта, дар даромадгоҳ ё баромадгоҳи чархи корӣ намунаҳои ноустувори рециркулятсионӣ ташкил медиҳад. Натиҷа басомади паст ларзиш пулсатсия (одатан 0.2–0.8× суръати корӣ ва бинобар ин субсинхронӣ), садо, талафоти самаранокӣ ва — дар ҳолатҳои шадид — зарари ҷиддии механикӣ аз боргузории даврӣ, кавитатсия ва гармшавӣ. Он аз ҷиҳати вайронкунандагӣ яке аз хатарноктарин роҳҳои истифодаи насос ба шумор рафта, пешгирӣ аз он барои боэътимодии насос.
1. Таъриф: Ноустувории гидравликии сарфи паст
Чархи корӣ тавре тарҳрезӣ шудааст, ки моеъ дар нуқтаи BEP бо кунҷҳои муайян ба пиряхҳои он дохил ва аз он хориҷ шавад. Агар сарфро хеле пасттар аз ин нуқта танзим кунед, секунҷаҳои суръат дигар ба геометрияи пиряхҳо мувофиқат намекунанд: кунҷи воридшавӣ ба таври бад хато меравад, ҷараён аз пиряхҳо ҷудо мешавад ва моеъе, ки чархи корӣ аллакай ба он энергия додааст, ба қафо мерезад. Ин ҷараёнҳои баргашта ва чархзананда рециркулятсия мебошанд. Азбаски ноустуворӣ қувваҳои гидравликӣ ки онҳо эҷод мекунанд, метавонад хеле бузург бошад, рециркулятсия метавонад боиси вайроншавии подшипникҳо, нуқсони муҳр, навард хастагӣ ва ҳатто вайроншавии сохтории худи чархи корӣ гардад. Фаҳмидан ва пешгирӣ аз он барои дарозумрии насос муҳим аст.
2. Намудҳои рециркулятсия
Рециркулятсияи ҷаббиш
Дар даромадгоҳи чархи корӣ (тарафи ҷаббиш) рух медиҳад:
- Механизм: дар сарфи паст, моеъе, ки ба чашми чархи корӣ дохил мешавад, бо кунҷи нодурусти ҷараён мерасад.
- Ҷудошавӣ: ҷараён аз сатҳҳои ҷаббиши пиряхҳо ҷудо мешавад.
- Ҷараёни баргашта: моеъи ҷудошуда аз чашми чархи корӣ ба қафо мерезад.
- Оғоз: одатан дар 60–70% сарфи BEP.
- Ҷойгиршавӣ: дар наздикии қабатҳои чархи корӣ ҷамъ мешавад.
Рециркулятсияи партов
Дар партови чархи корӣ (баромадгоҳ) рух медиҳад:
- Механизм: моеъи партов бо фишори баланд ба сӯи периферияи чархи корӣ ба қафо ҷараён мегирад.
- Роҳ: аз роҳи холигиҳо, ба монанди ҳалқаҳои фарсоишӣ ва холигиҳои паҳлӯӣ.
- Омехташавӣ: ҷараёни рециркулятсияшуда бо ҷараёни асосӣ омехта шуда, эҷод мекунад турбулентӣ.
- Оғоз: одатан дар 40–60% сарфи BEP.
- Шиддат: одатан нисбат ба рециркулятсияи ҷаббиш зараровартар аст.
Рециркулятсияи омехта
- Ҳарду рециркулятсияи ҷаббиш ва партов ҳамзамон мавҷуданд.
- Дар сарфҳои хеле паст, тақрибан поёни 40% BEP рух медиҳад.
- Шадидтарин ларзиш ва бузургтарин потенсиали зарарро ба вуҷуд меорад.
- Бояд тавассути ҳифзи сарфи минималӣ пешгирӣ карда шавад.
3. Хусусияти ларзиш
Намунаи хос
- Басомад: зери синхронӣ, одатан 0.2–0.8× суръати корӣ.
- Мисол: насоси 1750 RPM, ки пулсатсияҳои 10–20 Hz-ро нишон медиҳад.
- Амплитуда: метавонад то 2–5× ларзиши оддии кориро расонад.
- Ноустувор: ҳам басомад ва ҳам амплитуда ба ҷои собит мондан, дигаргун мешаванд.
- Ҷузъи тасодуфӣ: афзоиши васеи басомад аз турбулентсия болои он мегузарад.
Ин хусусияти дигаргуншаванда ва ғайрисинхронӣ рециркулятсияро аз 1×-и устувори номувозинатӣ ва қуллаи басомади пиряхи басомади гузариши парраҳо; гирифтани он одатан талаб мекунад, ки ҳам спектри басомадҳо ва шакли мавҷи вақтӣ.
Вобастагӣ ба ҷараён
- Сарфи баланд: рециркулятсия нест, ларзиши паст.
- Сарфи миёна (80–100% BEP): рециркулятсияи минималӣ, ларзиши қабулшаванда.
- Сарфи паст (50–70% BEP): рециркулятсияи ҷаббиш оғоз шуда, ларзиш меафзояд.
- Сарфи хеле паст (< 50% BEP): рециркулятсияи шадид ва ларзиши хеле баланд.
- Баста шудан: рециркулятсияи максималӣ, ларзиши максималӣ ва суръати баландтарини зарар.
Нишондиҳандаҳои иловагӣ
- Шиддати баланди ларзиш ларзиши меҳварӣ ҷузъ.
- Афзоиши садо — гудозиш ё гудулолӣ.
- Коҳиши самаранокӣ, ки дар он баландӣ ва сарфи моеъ аз хати хусусиятҳо поёнтар мефарояд.
- Баланд шудани ҳарорат аз сабаби талафоти гидравликӣ, ки ба моеъ интиқол дода мешаванд.
4. Оқибатҳо ва зарарҳо
Таъсироти фаврӣ
- Ларзиши шадид: метавонад дар давоми чанд дақиқа ҳудудҳои огоҳикуниро вайрон кунад.
- Садо: садои баланди турбулентӣ.
- Таъсири манфии самаранокӣ: сарфи баланди қувва барои сарфи воқеии интиқолдодашуда.
- Гармшавӣ: талафоти гидравликӣ, ки дар корпус ба гармӣ табдил меёбанд.
Осеби механикӣ
- Нобудшавии подшипник: борҳои циклии баланд суръати фарсоиши подшипникро фарсудашавӣ.
- Нуқсони муҳр: ларзиш ва палсатсияи фишор муфти механикиро.
- Хастагии навард: шиддати хамидагии алтернативӣ аз қувваҳои гидравликии ноустувор.
- Зарар ба чархи корӣ: пӯстшавии сатҳии шикастагии хастагӣ аз боргузории циклӣ.
Заҳми гидравликӣ
- Кавитатсия: минтақаҳои рециркулятсия ба кавитатсия майл доранд, зеро фишори маҳаллӣ аз фишори буғ поёнтар мефарояд.
- Эрозия: ҷараёни рециркулятсионии суръаташ баланд сатҳҳоро фарсо мекунад.
- Кавитатсияи вортексӣ: вортексҳо дар дохили минтақаҳои рециркулятсия дар ядроҳои фишори пасташон кавитатсия мекунанд.
5. Ошкорсозӣ ва Ташхис
Таҳлили ларзиш
- Ба ҷузъҳои зерсинхронӣ дар диапазони 0.2–0.8× диққат диҳед.
- Барои харитаи рафтор дар чанд суръати сарф санҷиш гузаронед.
- Суръати сарфро муайян кунед, ки дар он палсатсияҳо оғоз мешаванд — оғози рециркулятсия.
- Натиҷаҳоро бо пешгӯиҳои хати хусусиятҳои насос муқоиса кунед.
Санҷиши коршоямӣ
- Хати воқеии баландӣ–сарфро чен кунед.
- Онро бо хати тарроҳӣ муқоиса кунед.
- Инҳироф дар сарфи паст рециркулятсияро ишора мекунад.
- Сарфи қувваи баландтар аз пешгӯии хати хусусиятҳо далели тасдиқкунанда аст.
Назорати акустикӣ
- Садои хоси гудозиши турбулентӣ.
- Афзоиши садои васеи басомадӣ.
- Одатан дар корпуси насос шунида ва ҳис карда мешавад.
6. Пешгирӣ ва кам кардан
Стратегияҳои корӣ
Ҳифзи сарфи минималӣ
- Хати рециркулятсияи автоматии сарфи минималиро насб кунед.
- Клапан ҳар гоҳе, ки сарф аз ҳадди ақали бехатар (одатан 60–70% BEP) поёнтар фарояд, кушода мешавад.
- Он сарфи партофтро ба ҷониби ҷаббиш ё ба резервуар рециркулятсия мекунад.
- Ин насосро аз минтақаи рециркулятсия берун нигоҳ медорад.
Идоракунии нуқтаи корӣ
- Аз кор кардан дар сатҳи поёнии сарфи устувори минималӣ худдорӣ кунед.
- Барои мутобиқ кардани насос ба талабот аз приводи суръати тағйирёбанда истифода баред, аз қонунҳои монандӣ барои ҳаракат дар BEP дар як қатор вазифаҳо истифода баред.
- Барои беҳтар кардани коэффисиенти пастшавӣ, чанд насоси хурдро ба ҷои як насоси калон афзал донед.
- Насосҳои параллелиро вобаста ба тағйироти талабот пайваст ва ҷудо кунед.
Ҳалли лоиҳавӣ
- Индюсер: марҳилаи воридотии аксиалӣ барои устувор кардани ҷараёни ҷаббиш.
- Чархи кории сарфи паст: тарроҳиҳои махсус барои хизматрасонии сарфи паст.
- Андозагирии дуруст: насосро аз ҳад зиёд интихоб накунед, ки ин боиси кори доимӣ дар шароити ҷараёни паст мегардад.
- Минтақаи васеътари корӣ: насосҳеро интихоб кунед, ки хатҳои хосиятӣ (кривые) ҳамвор доранд ва ба тағйирёбии ҷараён тобоваранд.
Тарҳрезии система
- Системаро тавре тарҳрезӣ кунед, ки насос наздик ба нуқтаи самараноки беҳтарин (BEP) кор кунад.
- Ҳошияи кофии NPSH-ро таъмин кунед, то кавитатсияро дар минтақаҳои ҷараёни баргашт маҳдуд созед.
- Клапанҳои идоракунандаро ҷойгир кунед, то аз танзимкунии (throttling) ҷараёни даромад (сuction) худдорӣ шавад.
- Системаҳои байпасӣ ё ҷараёни баргаштро дохил кунед, то ҷараёни ҳадди ақал таъмин шавад.
7. Стандартҳо ва дастурҳои саноатӣ
Ҷараёни доимии ҳадди ақал
- API 610: ҷараёни доимии ҳадди ақали устуворро барои насосҳои марказгурез муайян мекунад.
- Қиматҳои оддӣ: 60–70% ҷараёни BEP барои насосҳои радиалӣ, 70–80% барои тарҳҳои ҷараёни омехта.
- Дидгоҳи гармидиҳӣ (thermal consideration): ҷараёни ҳадди ақал инчунин бо баландшавии ҳарорат, ки моеъ метавонад дар ҷараёни паст тоб орад, маҳдуд аст.
Санҷиши коршоямӣ
- Санҷишҳои заводӣ нуқтаи оғози ҷараёни баргаштро тасдиқ мекунанд.
- Санҷишҳои иҷроишӣ дар майдон онро дар системаи насбшуда тасдиқ мекунанд.
- Меъёрҳои қабул ларзиши иҷозатшударо дар ҷараёни ҳадди ақал муайян мекунанд, одатан бо истинод ба ISO 20816 минтақаҳои шиддат.
Азбаски ҷараёни баргашт, номувозинатӣ, таъсири гузариш аз пӯлаҳо (vane-pass) ва кавитатсия ҳама метавонанд ларзиши насосро баланд бардоранд, қадами амалии ташхисӣ чен кардани спектр дар чанд суръати ҷараён ва мушоҳидаи он аст, ки кадом ҷузъ ба ҷараён пайравӣ мекунад. Як таҳлилгари ду-каналаи мобилӣ, ба монанди Balanset-1A ларзиши зер-синхронӣ ва вобастагии он аз ҷараёнро мустақиман дар насос сабт мекунад, ки ба тасдиқи ҷараёни баргашт ба ҷои нуқсони ротор кӯмак мекунад — ва, дар сурате ки ларзиши баландшуда 1× номувозинатӣ дар чархи корӣ бошад, имкон медиҳад, ки техник онро дар ҷой мувозинат кунад, бе он ки насосро ҷудо кунад. Барои муайян кардани басомадҳои мувофиқ пеш аз оғоз, ҳисобкунаки басомади кавитатсияи насос and a ҳисобкунаки басомади гузариш аз пӯлаҳо (blade-pass) ҷойгиршавии садои кавитатсия ва қуллаҳои гузариш аз пӯлаҳоро нишон медиҳанд, то минтақаи ҷараёни баргашти зер-синхронии ғайриустувор равшан фарқ шавад.
Ҷараёни баргашт яке аз шартҳои сахттарини корӣ аст, ки насоси марказгурез метавонад бо он рӯбарӯ шавад. Хусусияти ларзиши зер-синхронии он, амплитудаҳои калони ларзиш ва қобилияти зарари механикии тез онро муҳим мегардонад, ки шароити оғозро фаҳмем, ҳимояи ҷараёни ҳадди ақалро насб кунем ва аз кори доимӣ дар ҷараёни паст худдорӣ кунем — калидҳои боэътимодӣ ва умри дарозмуддати насос дар хизмати саноатӣ.
