Танилцуулга
Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн дэд бүтцэд шингэний тээвэрлэлт нь инженерийн хамгийн чухал системүүдийн нэг юм. Түүхий нефтийн дамжуулалт, химийн боловсруулалтаас эхлээд хотын усан хангамж, уул уурхайн зутан тээвэр хүртэл үйлдвэрүүд шингэнийг ойрын болон холын зайд зөөвөрлөхийн тулд тогтвортой, үр ашигтай шахуургын системд тулгуурладаг. Эдгээр системийн төв хэсэгт дамжуулах хоолойгоор шингэнийг тасралтгүй, өндөр үр ашигтай- дамжуулахад зориулагдсан гол механик төхөөрөмж болох Дамжуулах хоолойн насос байдаг.
Дамжуулах хоолойн насос нь энгийн механик төхөөрөмж биш юм. Энэ нь тогтвортой урсгал, даралтын тэнцвэр, эрчим хүчний хэмнэлтийг хангахын тулд гидравлик, механик дизайн, хяналтын технологийг хослуулсан инженерчлэгдсэн систем юм. Шахуургын гүйцэтгэл нь системийн аюулгүй байдал, ашиглалтын зардал, урт хугацааны найдвартай байдалд шууд нөлөөлдөг тул шугам хоолойн насос хэрхэн ажилладагийг ойлгох нь инженерүүд, системийн дизайнерууд, операторууд болон худалдан авах ажиллагааны багуудад маш чухал юм.
Энэхүү инженерийн гарын авлага нь дамжуулах хоолойн насосны ажлын зарчмын техникийн гүн гүнзгий тайлбарыг өгдөг. Энэ нь дотоод бүтэц, эрчим хүч хувиргах механизм, гидравлик зан төлөв, янз бүрийн ажлын төрлүүд, инженерийн дизайны гол асуудлуудыг хамардаг. Зорилго нь уншигчдад Дамжуулах шахуурга хэрхэн ажилладагийг ойлгоход туслахаас гадна үйлдвэрлэлийн бодит хэрэглээнд түүний дизайн чухал ач холбогдолтой болохыг ойлгоход оршино.
1. Дамжуулах хоолойн насосны үндсэн бүтэц
Ус дамжуулах хоолойн насосны ажиллах зарчмыг ойлгохын тулд эхлээд түүний физик бүтцийг ойлгох шаардлагатай. Насосны бүх үзүүлэлт нь түүний механик хийцээс үүдэлтэй.
• 1.1 Дамжуулах хоолойн насосны үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Дамжуулах хоолойн ердийн насос нь хэд хэдэн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ.
Насосны хайрцаг (Volute эсвэл Diffuser House)
Суултын бүрхүүл нь шингэнийг агуулж, түүний урсгалыг чиглүүлдэг гаднах бүрхүүл юм. Энэ нь ашиглалтын явцад үүссэн дотоод даралтыг тэсвэрлэх зориулалттай. Төвөөс зугтах дамжуулах хоолойн насосны системд бүрхүүл нь хурдны энергийг даралтын энерги болгон хувиргадаг.
Импеллер буюу шилжилтийн механизм
Импеллер нь төвөөс зугтах хоолойн насосны зүрх юм. Энэ нь шингэнийг гадагшлуулахын тулд өндөр хурдтайгаар эргэлддэг. Эерэг шилжилттэй дамжуулах хоолойн насосны системд энэ үүргийг поршений, араа эсвэл шингэнийг физик байдлаар хөдөлгөдөг эрэг гүйцэтгэдэг.
Босоо амны систем
Босоо ам нь импеллерийг мотортой холбодог. Энэ нь механик энергийг дамжуулдаг бөгөөд чичиргээ, элэгдлийг багасгахын тулд төгс тэгш байдлыг хадгалах ёстой.
Холхивч
Холхивч нь эргэдэг голыг дэмжиж, үрэлтийг бууруулдаг. Эдгээр нь эргэлтийн өндөр хурд, ачааллын үед тогтвортой ажиллагааг хангадаг.
Битүүмжлэх систем
Механик лац эсвэл баглаа боодлын систем нь босоо амны дагуу шингэн алдагдахаас сэргийлдэг. Энэ нь ялангуяа химийн болон өндөр даралттай Дамжуулах хоолойн насосны хэрэглээнд онцгой чухал юм.
• 1.2 Дамжуулах хоолойн насосны загварт ашигласан материал
Материалын сонголт нь гүйцэтгэл, бат бөх байдалд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг:
Цутгамал: Ус болон идэмхий бус шингэн-төлөв
Зэвэрдэггүй ган: идэмхий эсвэл эрүүл ахуйн шаардлага хангасан хэрэглээнд ашигладаг
Хайлштай ган: Өндөр -даралт эсвэл өндөр- температурт тохиромжтой
Тусгай бүрээс: Зүлгүүрийн зутан эсвэл химийн бодис тээвэрлэх системд хэрэглэнэ
Материалын сонголт нь хоолойны насосны зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал, элэгдлийн хугацаа, засвар үйлчилгээний интервалд шууд нөлөөлдөг.
• 1.3 Системийн интеграцчлалыг дэмжих
Дамжуулах хоолойн насос нь үргэлж том системийн нэг хэсэг байдаг:
Цахилгаан мотор эсвэл дизель хөдөлгүүр: Механик хүч өгдөг
Суурь хүрээ: Тохируулга болон чичиргээний тогтвортой байдлыг хангана
Дамжуулах хоолойн холболтууд (Фланцууд): Дамжуулах хоолойн сүлжээнд нэгтгэхийг зөвшөөрөх
Хяналтын систем: Хурд, даралт, урсгалын хурдыг зохицуулдаг
Энэхүү интеграци нь Дамжуулах хоолойн насосыг үйлдвэрлэлийн шугам хоолойн сүлжээнд үр ашигтай ажиллуулах боломжийг олгодог.
2. Дамжуулах хоолойн насосны ажлын үндсэн зарчим
Дамжуулах хоолойн насосны ажиллах зарчим нь механик энергийг гидравлик энерги болгон хувиргах гэсэн үндсэн инженерийн үзэл баримтлалд суурилдаг.
• 2.1 Эрчим хүч хувиргах механизм
Дамжуулах хоолойн насосны системд эрчим хүчний хувиргалт дараах дарааллаар явагдана.
Механик эрчим хүчийг мотор эсвэл хөдөлгүүрээр хангадаг
Босоо ам нь энэ энергийг импеллер буюу нүүлгэн шилжүүлэх механизм руу шилжүүлдэг
Шингэн нь эргэдэг эсвэл эргэх хөдөлгөөнөөс кинетик энергийг хүлээн авдаг
Бүрхүүл нь кинетик энергийг даралтын энерги болгон хувиргадаг
Даралтат шингэнийг дамжуулах хоолойд хаядаг
Энэхүү эрчим хүчний хувиргалт нь Дамжуулах хоолойн насосыг дамжуулах хоолойн эсэргүүцэл, өндрийн ялгаа, үрэлтийн алдагдлыг даван туулах боломжийг олгодог.
• 2.2 Шингэний хөдөлгөөний үйл явц
Дамжуулах хоолойн насосны ажиллагааг тасралтгүй гурван үе шатанд хувааж болно.
Сорох үе шат
Дамжуулах хоолой ба шахуургын тасалгааны даралтын зөрүүгээс болж шингэн нь насос руу орж ирдэг.
Эрчим хүч дамжуулах үе шат
Шахуургын дотор механик хөдөлгөөн нь шингэний хурд эсвэл эзэлхүүний шилжилтийг нэмэгдүүлдэг.
Цутгах үе шат
Өндөр даралтын дор өндөр-энергийн шингэнийг дамжуулах хоолой руу шахдаг.
Энэ мөчлөг нь тасралтгүй давтагдаж, тогтвортой, тасралтгүй урсгалыг хангана.
• 2.3 Дамжуулах хоолойн насос дахь даралтын хөгжил
Даралт үүсгэх нь дамжуулах хоолойн насосны хамгийн чухал функцүүдийн нэг юм.
Төвөөс зугтах системд сэнсний өндөр-эргэлтээр даралт үүсдэг. Импеллер хурдан эргэлдэх тусам хурд нь өндөр байх ба үүнээс үүсэх даралт.
Эерэг шилжилтийн системд даралт нь тогтмол эзэлхүүнтэй шингэнийг дамжуулах хоолой руу шахах замаар үүсдэг.
Шахуурга нь дараахь зүйлийг даван туулах хангалттай даралтыг бий болгох ёстой.
Дамжуулах хоолойн үрэлтийн алдагдал
Өргөх толгой (босоо өргөх)
Хавхлага ба холбох хэрэгслийн эсэргүүцэл
• 2.4 Тасралтгүй урсгалын зарчим
Дамжуулах хоолойн насосны нэг онцлог шинж чанар нь тасралтгүй ажиллагаа юм.
Завсарлагатай шахуургын системээс ялгаатай нь Дамжуулах хоолойн насосны нэгжүүд нь тогтмол-төлөвийн урсгалд зориулагдсан байдаг. Үүнд:
Тогтмол хөдөлгүүрийн хурд эсвэл хувьсах давтамжийн хяналт
Тэнцвэртэй гидравлик дизайн
Сэнсний гөлгөр геометр
Урсгал тасалдал нь системийн тогтворгүй байдал эсвэл аюулгүй байдлын эрсдэлд хүргэдэг газрын тос дамжуулах хоолой зэрэг салбарт тасралтгүй урсгал зайлшгүй шаардлагатай.
3. Дамжуулах хоолойн насосны систем доторх гидравлик үйл ажиллагаа
Ус дамжуулах хоолойн насосны ажиллагааг оновчтой болгохын тулд дотоод гидравлик үйл ажиллагааг ойлгох нь чухал юм.
• 3.1 Урсгалын динамик ба хурдны өөрчлөлт
Дамжуулах хоолойн насосны дотор шингэн нь хурд болон чиглэлд хурдан өөрчлөгддөг.
Шингэн нь импеллерийн нүд рүү бага хурдтайгаар ордог
Эргэлтийн хөдөлгөөн нь шингэнийг гадагшлуулах хурдасгадаг
Хурд нь бүрхүүлд даралт болж хувирдаг
Энэхүү хувиргалт нь шингэний механикийн үндсэн зарчмуудыг, ялангуяа эрчим хүчийг хэмнэх зарчмуудыг дагаж мөрддөг.
• 3.2 Толгойн алдагдал ба үр ашгийн хүчин зүйлүүд
Оролтын бүх энергийг ашигтай гаралт болгон хувиргадаггүй. Зарим шалтгааны улмаас эрчим хүч алдагддаг:
Шингэний давхаргын хоорондох дотоод үрэлт
Шахуургын яндангийн гадаргуугийн тэгш бус байдал
Урсгалын суваг доторх үймээн самуун
Дамжуулах хоолойн эсэргүүцэл
Эдгээр алдагдал нь нийт үр ашгийг бууруулдаг. Өндөр{1}}чанарын шугам хоолойн насосны загвар нь оновчтой гидравлик геометрээр дамжуулан эдгээр алдагдлыг багасгадаг.
• 3.3 Кавитацийн үзэгдэл
Хоолойн насосны системд кавитаци нь маш чухал асуудал юм.
Энэ нь орон нутгийн даралт уурын даралтаас доош бууж, уурын бөмбөлөг үүсэх, хүчтэй нурах үед үүсдэг.
Үр нөлөө нь:
Дуу чимээ ба чичиргээ
Импеллерийн гэмтэл
Бүтээмж буурсан
Үйлчилгээний хугацааг богиносгосон
Системийн зөв дизайн нь оролтын даралтыг хангалттай байлгах замаар хөндийгөөс сэргийлдэг.
• 3.4 NPSH (цэвэр эерэг сорох толгой) үзэл баримтлал
NPSH нь дамжуулах хоолойн насосны үйл ажиллагааны инженерийн гол параметр юм.
Энэ нь кавитаци үүсэхээс зайлсхийхийн тулд насосны оролтод шаардагдах хамгийн бага даралтыг илэрхийлнэ.
Хоёр төрөл байдаг:
NPSH боломжтой (NPSHa): Системээр хангагдсан
NPSH шаардлагатай (NPSHr): Шахуургын загварт шаардлагатай
Аюулгүй ажиллагааны хувьд:
NPSHa үргэлж NPSHr-аас их байх ёстой
Энэ нь өндөр хурдтай дамжуулах хоолойн насосны системд- чухал юм.
4. Дамжуулах хоолойн насосны ажлын механизмын төрөл
Дамжуулах хоолойн насосны янз бүрийн загварууд нь хэрэглээний шаардлагаас хамааран өөр өөр ажлын зарчмуудыг ашигладаг.
• 4.1 Төвөөс зугтах дамжуулах хоолойн насосны ажиллагаа
Энэ бол хамгийн өргөн хэрэглэгддэг төрөл юм.
Ажлын зарчим:
Импеллер өндөр хурдтайгаар эргэлддэг
Шингэнийг төвөөс зугтах хүчээр гадагш нь түлхэж өгдөг
Хурдны энерги нэмэгддэг
Суурь нь хурдыг даралт болгон хувиргадаг
Давуу тал:
Энгийн дизайн
Өндөр урсгалын хурд
Бага засвар үйлчилгээ
Ус болон хөнгөн шингэнд тохиромжтой
• 4.2 Эерэг шилжилттэй дамжуулах хоолойн насосны ажиллагаа
Энэ төрөл нь хурдыг хөрвүүлэхийн оронд механик шилжилтийг ашигладаг.
Ажлын зарчим:
Тогтмол эзэлхүүнтэй шингэн хуримтлагддаг
Механик хөдөлгөөн нь шингэнийг урагшлуулдаг
Даралт нь эсэргүүцэлтэй шууд нэмэгддэг
Давуу тал:
Өндөр даралтын чадвар
Наалдамхай шингэнд тохиромжтой
Нарийвчлалтай урсгалын хяналт
• 4.3 Олон шатлалт дамжуулах хоолойн насосны ажиллагаа
Олон шатлалт шахуургууд нь хэд хэдэн сэнсийг цувралаар ашигладаг.
Ажлын зарчим:
Үе шат бүр нь даралтыг алхам алхмаар нэмэгдүүлдэг
Нэг шатны гаралт дараагийн шатны оролт болно
Эцсийн цэнэг нь маш өндөр даралтанд хүрдэг
Давуу тал:
Толгойн өндөр чадвар
Холын зайн{0}}усан тээвэрт тохиромжтой
Өндөр даралтын системд-ашигтай
5. Дамжуулах хоолойн шахуургын системийн инженерийн зураг төсөлд анхаарах зүйлс
Дизайн чанар нь дамжуулах хоолойн насосны системийн бодит гүйцэтгэлийг- тодорхойлдог.
• 5.1 Урсгалын хурд ба даралтын загвар
Инженерүүд тооцоолох ёстой:
Шаардлагатай урсгалын хурд (м³/ц эсвэл GPM)
Нийт динамик толгой (TDH)
Дамжуулах хоолойн эсэргүүцлийн алдагдал
Буруу хэмжээс нь эрчим хүчний хаягдал эсвэл хангалтгүй гүйцэтгэлд хүргэдэг.
• 5.2 Материал ба зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал
Шингэний төрөл нь материалын сонголтыг тодорхойлдог.
Цэвэр ус → цутгамал төмөр эсвэл стандарт ган
Далайн ус эсвэл химийн бодис → зэвэрдэггүй ган
Сларри → элэгдэлд тэсвэртэй- хайлш
Материалын сонголт нь насосны ашиглалтын хугацаанд шууд нөлөөлдөг.
• 5.3 Үр ашгийг оновчтой болгох
Орчин үеийн дамжуулах хоолойн насосны системүүд нь:
Хувьсах давтамжийн хөтчүүд (VFD)
Өндөр{0}}үр ашигтай сэнсний загвар
Тооцооллын шингэний динамик (CFD) оновчлол
Эдгээр технологи нь эрчим хүчний хэрэглээг эрс багасгадаг.
• 5.4 Засвар үйлчилгээ, найдвартай байдлын инженерчлэл
Найдвартай ажиллагаа нь дараахь зүйлийг шаарддаг.
Зөв битүүмжлэх систем
Чичиргээний хяналт
Холхивчийн тосолгооны менежмент
Урьдчилан таамаглах засвар үйлчилгээний систем
Засвар үйлчилгээтэй{0}} Дамжуулах хоолойн насосны систем нь хамгийн бага сул зогсолттой олон жилийн турш ажиллах боломжтой.
Дүгнэлт
Дамжуулах хоолойн насос нь орчин үеийн үйлдвэрлэлийн шингэний системийн үндсэн инженерийн төхөөрөмж юм. Түүний ажиллах зарчим нь эрчим хүчний хувиргалт дээр суурилдаг бөгөөд механик энерги нь гидравлик энерги болж хувирдаг бөгөөд дамжуулах хоолойгоор шингэнийг тасралтгүй тээвэрлэх боломжийг олгодог.
Түүний бүтэц, гидравлик шинж чанар, ажиллах механизмыг ойлгосноор инженерүүд илүү үр ашигтай, найдвартай системийг зохион бүтээх боломжтой. Янз бүрийн төрлийн дамжуулах хоолойн насосыг-төвөөс зугтах, эерэг шилжилт, олон шатлалт-шингэний төрөл, даралтын шаардлага, хэрэглээний нөхцөл дээр үндэслэн сонгоно.
Бодит{0}}дэлхийн хэрэглээнд гүйцэтгэл нь зөвхөн насосны дизайнаас гадна системийн нэгдэл, материалын сонголт, засвар үйлчилгээний стратегиас хамаарна. Зохих инженерчлэл нь өндөр үр ашиг, тогтвортой ажиллагаа, урт хугацааны ашиглалтыг баталгаажуулдаг.
Эцсийн эцэст, худгийн{0}}зохион бүтээсэн Дамжуулах хоолойн насосны систем нь зөвхөн нэг тоног төхөөрөмж биш-энэ нь эрчим хүч, усан хангамж, уул уурхай, химийн боловсруулалт зэрэг дэлхийн аж үйлдвэрүүдийг дэмждэг чухал дэд бүтцийн бүрэлдэхүүн хэсэг юм.