In олон шатлалт босоо турбин насос  системүүдийн хувьд импеллер ба насосны яндан эсвэл чиглүүлэгч сэнсний цагираг хоорондын радиаль зай гэж тодорхойлогддог сэнсний завсар нь насосны үр ашиг, найдвартай байдлыг тодорхойлоход чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ихэвчлэн 0.2 мм-ээс 0.5 мм-ийн хооронд хэлбэлздэг энэ жижиг параметр нь гидравликийн гүйцэтгэл, эрчим хүчний зарцуулалт, эд ангиудын урт наслалтад ихээхэн нөлөөлдөг. Энэхүү нийтлэлд олон шатлалт босоо турбин насосны сэнсний завсарыг оновчтой болгох механизм, онолын үндэслэл, инженерийн практикийг судалж, нарийн дизайн, үйлдвэрлэлээр гүйцэтгэлийг сайжруулах батлагдсан стратегиудыг судалсан болно.

1. Impeller Gap гэж юу вэ, яагаад чухал вэ?

Импеллерийн завсар нь насосны ажиллагааны хоёр үндсэн асуудалд нөлөөлдөг.

Гидравлик алдагдал: Хэмжээ ихтэй цоорхой нь гоожих урсгалыг нэмэгдүүлж, эзэлхүүний үр ашгийг бууруулдаг. Эсрэгээр, хэтэрхий жижиг цоорхой нь механик элэгдэл эсвэл хөндий үүсэх эрсдэлтэй.

Урсгалын шинж чанар: Сэнсний завсар нь гаралтын урсгалын жигд байдалд шууд нөлөөлж, насосны үр ашгийн муруйн хэлбэр болон толгойн үүсэлтэд нөлөөлдөг.

2. Импеллерийн завсарыг оновчтой болгох онолын үндэс

2.1 Эзлэхүүний үр ашгийг дээшлүүлэх

Эзлэхүүний үр ашгийг (ηₛ) дараах байдлаар тодорхойлно.

ηₛ = 1 − Q_leak / Q_total

Энд Q_leak нь импеллерийн цоорхойноос үүссэн алдагдлыг илэрхийлдэг. Оновчлолын үр дүнд дараахь зүйлс орно.

Цоорхойг 0.3 мм-ээс 0.2 мм болгон багасгах нь алдагдлыг 15-20% бууруулдаг.

Олон үе шаттай тохиргоонд хуримтлагдсан ашиг тусын улмаас нийт үр ашиг 5-10%-иар нэмэгддэг.

2.2 Гидравлик алдагдлыг багасгах

CFD симуляци нь дараахь зүйлийг баталж байна.

Цоорхойг 0.4 мм-ээс 0.25 мм болгон багасгах нь турбулент кинетик энергийг 30%-иар бууруулдаг.

Гаралтын урсгал жигдэрч, үймээн самуун бага тул босоо амны цахилгаан зарцуулалт 4-6%-иар буурдаг

2.3 Кавитацийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх

Том цоорхой нь сорох хэсгийн даралтын хэлбэлзлийг нэмэгдүүлж, хөндий үүсэх эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг. Оновчтой зай нь сорох тогтвортой байдлыг сайжруулж, шаардлагатай цэвэр эерэг сорох толгойг (NPSHr) нэмэгдүүлнэ, ялангуяа бага урсгалтай эсвэл хэлбэлзэлтэй үйл ажиллагааны нөхцөлд үнэ цэнэтэй.

3. Туршилтын өгөгдөл ба инженерчлэлийн хэрэглээ

3.1 Лабораторийн баталгаажуулалт

Олон шатлалт босоо турбин насос (2950 эрг / мин, 100 м³/цаг, 200 м өндөр) дээр хяналттай туршилтыг үзүүлэв.

Нэвчилт багассан

Толгойн жигд байдлыг сайжруулсан

Чичиргээний далайц ба элэгдлийн хурд буурах

3.2 Аж үйлдвэрийн жишээ судалгаа

Нефть-химийн эргэлтийн насосны шинэчлэл: Сэнсний завсарыг 0.4 мм-ээс 0.28 мм болгон бууруулж, жил бүр 120 кВт цаг хэмнэж, ашиглалтын зардлыг 8% бууруулсан.

Далайн платформ шахах насос: Лазер интерферометрийн тусламжтайгаар ±0.02 мм-ийн нарийвчлалд хүрч, эзэлхүүний үр ашгийг 81% -иас 89% хүртэл сайжруулж, чичиргээний удаан хугацааны асуудлыг шийдэж өгсөн.

4. Цоорхойг оновчтой болгох инженерийн аргууд

4.1 Математик загварчлал

Шахуургын ижил төстэй байдлын хууль дээр суурилсан хялбаршуулсан загвар:

η = η₀ × (1 − k·δ / D)

хаана:

η₀ = анхны үр ашиг

δ = сэнсний завсар

D = сэнсний диаметр

k = эмпирик коэффициент (ихэвчлэн 0.1–0.3)

Энэхүү томьёо нь дизайны симуляцийн өөр өөр утгын үр ашгийн үр нөлөөг урьдчилан таамаглахад тусалдаг.

4.2 Хэрэгжүүлэх нарийн технологи

Өндөр нарийвчлалтай үйлдвэрлэл: CNC болон нунтаглах хэрэгсэл нь IT7-IT8 мужид хүлцэлийг хадгалж байдаг.

In-situ хэмжилт: Лазерын тохируулга ба хэт авианы хэмжигч нь угсралтын явцад нарийвчлалыг баталгаажуулдаг.

Динамик тохируулгын механизм: Дулаан эсвэл идэмхий орчинд боолтоор тохируулсан сольж болох битүүмжлэх цагираг нь засвар үйлчилгээний явцад нарийн тааруулах боломжийг олгодог.

4.3 Гол анхаарах зүйлс

Элэгдэл ба үрэлт: Жижиг цоорхой нь механик холбоо барих эрсдэлтэй; Үрэлтийг зохицуулахын тулд импеллерийн хувьд Cr12MoV, яндангийн HT250 зэрэг материалыг сонгосон.

Дулааны тэлэлт: Өндөр температурт хэрэглэхэд дулааны таталтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд 0.03-0.05 мм зайтай байх шаардлагатай.

Импеллерийн цоорхойг оновчтой болгох нь олон шатлалт босоо турбин насосуудын гүйцэтгэлийг сайжруулах үндсэн стратеги юм. Гидравлик алдагдлыг багасгаж, алдагдлыг бууруулж, кавитацийн эсэргүүцлийг нэмэгдүүлснээр оновчтой цоорхой нь насосны нийт үр ашгийг 5-15% нэмэгдүүлэх боломжтой. Нарийвчлалтай үйлдвэрлэл, ухаалаг хяналт, хиймэл оюун ухаанд суурилсан дизайны хэрэгслүүд нь бодит хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой цоорхой утгыг хэрэгжүүлэх, хадгалахад хялбар болгож байна.