Peronggaan dalam Pam Sarung Pisah Sedutan Berganda: Punca, Reka Bentuk dan Penyelesaian Pendesak

Peronggaan adalah salah satu masalah hidraulik yang paling biasa yang mempengaruhi pam emparan, terutamanya dalam aplikasi yang melibatkan kadar aliran tinggi, keadaan sedutan yang menuntut, atau operasi berterusan. Untuk pam kes belah sedutan berganda, peronggaan boleh mengurangkan prestasi hidraulik, meningkatkan getaran dan bunyi bising, merosakkan permukaan pendesak, dan memendekkan hayat perkhidmatan komponen kritikal.

Walaupun peronggaan sering dikaitkan dengan tekanan sedutan yang tidak mencukupi, masalahnya tidak ditentukan oleh keadaan sedutan sahaja. Geometri salur masuk pendesak, halaju aliran, titik operasi, suhu bendalir, dan rintangan saluran paip sedutan semuanya mempengaruhi kemungkinan peronggaan.

Oleh itu, meningkatkan rintangan peronggaan memerlukan gabungan pemilihan pam yang sesuai, pengoptimuman reka bentuk hidraulik dan operasi sistem yang betul.

Artikel ini menerangkan cara peronggaan berkembang dalam pam kes belah sedutan berganda, mengkaji dua penambahbaikan reka bentuk pendesak yang penting, dan memperkenalkan kaedah praktikal untuk mencegah peronggaan dalam sistem pengepaman industri.

 

 

1. Apakah Peronggaan dalam Pam Split Case?

Peronggaan berlaku apabila tekanan tempatan cecair jatuh di bawah tekanan wapnya, menyebabkan sebahagian cecair menguap dan membentuk gelembung wap kecil.

Apabila gelembung ini bergerak ke kawasan yang mempunyai tekanan lebih tinggi di dalam pam, ia runtuh dengan cepat. Keruntuhan gelembung berulang boleh menghasilkan kesan tekanan setempat dan merosakkan permukaan logam berdekatan.

Dalam pam kes belah sedutan berganda, peronggaan biasanya berkembang di sekitar salur masuk pendesak, terutamanya berhampiran tepi hadapan bilah di mana pecutan aliran tempatan boleh menghasilkan pengurangan tekanan.

Gejala biasa termasuk:

Bunyi berderak atau bunyi seperti batu kelikir yang luar biasa semasa operasi.

Peningkatan getaran dan operasi yang tidak stabil.

Pitting atau hakisan pada permukaan pendesak.

Kepala pam berkurangan dan kecekapan hidraulik.

Kadar aliran turun naik dan tekanan nyahcas.

Kerosakan pramatang pada galas dan pengedap mekanikal dalam kes yang teruk.

Peronggaan harus dibezakan daripada udara yang memasuki saluran paip sedutan. Kedua-duanya boleh menghasilkan bunyi bising dan operasi yang tidak stabil, tetapi punca dan langkah pembetulannya adalah berbeza. Diagnosis yang betul harus mempertimbangkan tekanan sedutan, keadaan bendalir, data operasi, dan hasil pemeriksaan dalaman.

 

2. Mengapakah Pam Sarung Pisah Sedutan Berganda Mudah Terkena Peronggaan?

Pam kes belah sedutan berganda biasanya menggunakan selongsong terbelah mendatar dan pendesak dua kali masuk. Cecair memasuki pendesak dari kedua-dua belah, membahagikan jumlah aliran antara dua laluan masuk.

Susunan ini menawarkan kelebihan untuk aplikasi aliran besar dan boleh membantu mengimbangi daya hidraulik paksi. Walau bagaimanapun, ia tidak secara automatik menghapuskan peronggaan.

Tekanan pada salur masuk pendesak bergantung kepada beberapa faktor:

Halaju aliran masuk yang tinggi

Apabila cecair melalui laluan masuk yang terhad atau direka dengan buruk, halajunya mungkin meningkat dan tekanan statik tempatan mungkin berkurangan. Jika tekanan tempatan jatuh di bawah tekanan wap cecair, gelembung wap boleh terbentuk.

Keadaan operasi yang tidak sesuai

Beroperasi terlalu jauh daripada julat pengendalian yang disyorkan boleh menyebabkan corak aliran yang tidak menguntungkan, peningkatan kehilangan hidraulik, pengasingan aliran dan turun naik tekanan tempatan.

Keadaan sedutan yang tidak mencukupi

Lif sedutan tinggi, saluran paip sedutan panjang, paip bersaiz kecil, injap separa tertutup, atau penapis tersumbat boleh meningkatkan kehilangan sedutan dan mengurangkan tekanan yang terdapat pada salur masuk pam.

Suhu cecair yang tinggi

Apabila suhu cecair meningkat, tekanan wapnya secara amnya meningkat. Ini mengurangkan margin tekanan yang ada sebelum pembentukan wap berlaku.

Pengagihan aliran masuk tidak sekata

Susunan paip sedutan yang lemah, siku berdekatan, perubahan mendadak dalam diameter paip, atau gangguan huluan lain boleh menghasilkan profil halaju yang tidak seragam. Ini boleh menyebabkan keadaan aliran yang tidak baik di pintu masuk pendesak, walaupun apabila tekanan sedutan keseluruhan kelihatan boleh diterima.

Memahami faktor ini adalah penting sebelum memutuskan sama ada masalah memerlukan pengubahsuaian sistem, reka bentuk semula pam atau gabungan kedua-duanya.

 

3. Dua Penambahbaikan Reka Bentuk Pendesak Penting untuk Rintangan Peronggaan

Memperbaik reka bentuk hidraulik salur masuk pendesak boleh membantu mengurangkan pecutan aliran tempatan dan kehilangan tekanan. Dua parameter reka bentuk yang patut dinilai ialah profil kain kafan hadapan dan diameter hab pendesak.

3.1 Optimumkan Jejari Pusing Kafan Depan

Kafan depan, juga dirujuk sebagai plat penutup hadapan, membentuk sebahagian daripada laluan aliran masuk pendesak.

Berhampiran tepi depan bilah pendesak, geometri kain kafan hadapan mempengaruhi cara cecair bertukar dan memasuki laluan bilah. Peralihan mendadak atau kelengkungan yang tidak sesuai boleh menyumbang kepada pecutan setempat, pengasingan aliran dan taburan tekanan yang tidak menguntungkan.

Mengoptimumkan jejari pusingan kain kafan hadapan boleh membantu mencipta laluan masuk yang lebih lancar.

Faedah yang berpotensi termasuk:

Mengurangkan perubahan mendadak dalam arah aliran.

Memperbaiki pengagihan halaju cecair berhampiran salur masuk bilah.

Mengurangkan kerugian hidraulik tempatan.

Membantu menghalang kawasan tekanan rendah yang tidak baik berhampiran pintu masuk pendesak.

Semasa proses reka bentuk, jejari pusingan hendaklah dinilai bersama-sama dengan lebar masuk, geometri tepi depan bilah, dan laluan pendesak keseluruhan.

Jejari yang lebih besar tidak secara automatik lebih baik dalam setiap pam. Perubahan geometri yang berlebihan boleh menjejaskan laluan aliran, prestasi hidraulik atau kebolehlaksanaan pembuatan. Profil akhir harus ditentukan melalui pengiraan reka bentuk hidraulik, dinamik bendalir pengiraan (CFD), dan ujian prestasi yang sesuai.

3.2 Kurangkan Diameter Hab Pendesak Dengan Sesuai

Hab ialah bahagian tengah pendesak yang bersambung ke aci pam dan memindahkan kuasa putaran ke pendesak.

Pada peringkat reka bentuk, mengurangkan diameter hab sambil mengekalkan diameter masukan pendesak tidak berubah boleh meningkatkan kawasan aliran masuk yang tersedia.

Kawasan aliran berkesan yang lebih besar boleh membantu mengurangkan halaju masuk purata dalam keadaan yang sesuai, berpotensi meningkatkan pengagihan tekanan berhampiran mata pendesak.

Walau bagaimanapun, diameter hab juga berkait rapat dengan kekuatan mekanikal.

Faktor berikut mesti dipertimbangkan sebelum menukar geometri hab:

Diameter aci dan kekuatan mekanikal.

Ketebalan dinding hab dan integriti struktur.

Bahan pendesak dan kelajuan putaran.

Kepekatan tekanan di sekeliling hab dan sambungan aci.

Keperluan lampiran dan pemasangan pendesak.

Prestasi hidraulik merentasi julat operasi yang dimaksudkan.

Mengurangkan diameter hab tanpa penilaian struktur yang mencukupi boleh melemahkan pendesak atau menjejaskan kebolehpercayaan pemasangan berputar.

Oleh itu, pengubahsuaian ini harus dianggap sebagai pengoptimuman peringkat reka bentuk dan bukannya pembaikan medan rutin. Dimensi akhir mesti memenuhi keperluan hidraulik dan mekanikal.

 

4. Kepentingan NPSH dalam Mencegah Peronggaan

Geometri pendesak hanyalah satu bahagian daripada pencegahan peronggaan. Hubungan antara kepala sedutan positif bersih yang tersedia dan kepala sedutan positif bersih yang diperlukan pam juga mesti dinilai.

NPSH bermaksud Ketua Sedutan Positif Bersih. Ia digunakan untuk menilai sama ada tekanan yang mencukupi tersedia pada sedutan pam untuk menghadkan pembentukan wap.

Terdapat dua parameter penting:

NPSHa (Kepala Sedut Positif Bersih Tersedia):NPSH yang disediakan oleh sistem pengepaman di bawah keadaan operasi sebenar.

NPSHr (Kepala Sedutan Positif Bersih Diperlukan):Keperluan NPSH pam pada kadar aliran dan kelajuan tertentu, ditentukan melalui ujian prestasi pam.

Syarat pemilihan asas ialah:

NPSHa > NPSHr

Dalam kejuruteraan praktikal, margin keselamatan yang sesuai juga harus dikekalkan. Margin yang diperlukan bergantung pada reka bentuk pam, keadaan operasi, piawaian yang berkenaan dan cadangan pengilang.

NPSHa boleh dikurangkan dengan:

Kehilangan geseran saluran paip sedutan yang berlebihan.

Lif sedutan tinggi.

Paras cecair rendah dalam tangki bekalan.

Suhu cecair yang tinggi.

Injap sedutan terhad atau penapis terhalang.

Keadaan tekanan sistem yang tidak menguntungkan.

Pam mungkin mempunyai pendesak yang direka dengan baik tetapi masih mengalami peronggaan jika NPSH yang tersedia tidak mencukupi. Oleh itu, kedua-dua keperluan bahagian pam dan keadaan sisi sistem mesti dipertimbangkan.

 

5. Langkah-Langkah Praktikal untuk Mengurangkan Peronggaan dalam Sistem Pengepaman Sedia Ada

Selain menambah baik reka bentuk hidraulik pam, beberapa pelarasan peringkat sistem boleh membantu mengurangkan peronggaan.

Memperbaik Talian Paip Sedutan

Gunakan paip sedutan bersaiz sesuai untuk mengelakkan halaju aliran yang berlebihan dan kehilangan geseran. Pastikan saluran paip sedutan pendek dan terus seperti yang praktikal, dan elakkan siku yang tidak perlu, perubahan diameter yang mendadak, dan kelengkapan yang ketat.

Pastikan injap sedutan terbuka sepenuhnya semasa operasi biasa dan penapis atau penapis sentiasa diperiksa dan dibersihkan.

Mengekalkan Bekalan Cecair Mencukupi

Periksa paras cecair dalam tangki bekalan dan semak ketinggian pemasangan pam. Jika keadaan membenarkan, mengurangkan daya sedutan atau meningkatkan paras cecair statik boleh meningkatkan NPSHa.

Untuk sistem tertutup, sahkan bahawa tekanan sistem sesuai untuk suhu bendalir dan keperluan operasi.

Beroperasi Berhampiran Julat Operasi yang Disyorkan

Semak kadar aliran sebenar terhadap keluk prestasi pam pengeluar.

Elakkan operasi berpanjangan pada kadar aliran yang terlalu rendah atau tinggi di mana ketidakstabilan hidraulik mungkin berkembang. Pilih pam yang titik kecekapan terbaiknya dan julat operasi yang dibenarkan adalah sesuai untuk tugas sistem yang dijangkakan.

Pantau Suhu dan Keadaan Bendalir

Untuk cecair panas, nilai tekanan wapnya pada suhu operasi sebenar. Perubahan dalam suhu cecair, komposisi, kelikatan atau kandungan gas boleh mempengaruhi prestasi sedutan.

Keperluan NPSH pam harus dinilai untuk keadaan bendalir dan operasi sebenar dan bukannya hanya bergantung pada data rujukan berasaskan air.

Periksa Pendesak dan Laluan Aliran Dalaman

Semasa penyelenggaraan berjadual, periksa tepi depan bilah pendesak, kain kafan dan permukaan basah lain untuk mengadu, hakisan, kakisan dan mendapan.

Jika kerosakan ditemui, tentukan sama ada ia dikaitkan dengan peronggaan, haus kasar, kakisan atau mekanisme lain sebelum memilih kaedah pembaikan.

 

6. Cara Memilih Pam Split Case dengan Rintangan Peronggaan yang Lebih Baik

Memilih pam dengan ciri sedutan yang sesuai adalah penting terutamanya untuk bekalan air aliran besar, peredaran air penyejuk, pengairan, dan aplikasi proses perindustrian.

Sebelum memilih pam kes belah sedutan berganda, jurutera harus menilai maklumat berikut:

Faktor pemilihan	Maklumat untuk disahkan
Kadar aliran	Aliran operasi biasa, minimum dan maksimum
Jumlah kepala dinamik	Kepala yang diperlukan di bawah keadaan sistem sebenar
Sifat cecair	Jenis, suhu, ketumpatan, kelikatan, dan tekanan wap
Keadaan sedutan	Paras tangki bekalan, tekanan, lif sedutan dan kehilangan saluran paip
NPSH	NPSHa dan NPSHr yang diperlukan pam
Kelajuan pam	Kelajuan motor dan keadaan operasi yang dijangkakan
Pemasangan	Asas, susunan paip, dan keadaan aliran masuk
Bahan	Rintangan kakisan dan kesesuaian untuk cecair yang dipam

Pam harus dinilai menggunakan lengkung prestasi lengkapnya, termasuk aliran, kepala, kecekapan, kuasa, dan NPSHr.

Untuk aplikasi dengan tekanan sedutan terhad atau keadaan masuk yang menuntut, pam dengan ciri hidraulik NPSH rendah yang sesuai mungkin lebih sesuai daripada hanya memilih motor yang lebih besar atau model berkapasiti lebih tinggi.

 

Kesimpulan

Peronggaan dalam pam kes belah sedutan berganda dipengaruhi oleh kedua-dua sistem pengepaman dan reka bentuk hidraulik dalaman. NPSH yang tidak mencukupi, halaju masuk yang berlebihan, pengagihan aliran yang tidak menguntungkan, dan keadaan operasi yang tidak sesuai semuanya boleh menyumbang kepada pembangunannya.

Pada peringkat reka bentuk, mengoptimumkan jejari pusingan selubung hadapan dan mengurangkan diameter hab pendesak dengan sewajarnya boleh membantu memperbaik keadaan aliran masuk. Walau bagaimanapun, pengubahsuaian ini mesti dinilai bersama kekuatan pendesak, reka bentuk aci, prestasi hidraulik dan keperluan pembuatan.

Untuk pemasangan sedia ada, memperbaiki keadaan saluran paip sedutan, mengekalkan bekalan cecair yang mencukupi, beroperasi dalam julat yang disyorkan, dan memantau NPSH adalah sama penting.

Pendekatan sistematik yang menggabungkan reka bentuk hidraulik yang baik, pemilihan pam yang tepat dan operasi sistem yang betul boleh membantu mengurangkan kerosakan peronggaan dan meningkatkan kebolehpercayaan jangka panjang pam empar industri.