Jei norite optimizuoti išcentrinio siurblio sparnuočių konstrukciją. Todėl būtina išsiaiškinti optimizavimo tikslą: pagerinti įkvėpimo efektyvumą? Padidinti siurblio efektyvumą? Sureguliuokite Q-H kreivės kilimo amplitudę... ir optimizuokite ją pagal konkrečius poreikius. Pagrindinis hidraulinis komponentas, turintis įtakos išcentrinių siurblių veikimui, yra sparnuotė, be su juo suderintų srauto komponentų, tokių kaip spiralės / kreipiamosios mentės.
Skysčių mechanika yra pusiau teorinė ir pusiau empirinė disciplina, ir vis dar yra daug sričių, kurių negalima tiksliai suprojektuoti, imituoti ir numatyti, pavyzdžiui, nesugebėjimas tiksliai imituoti tikrosios skysčių srauto būsenos ir jų įtakos siurblio veikimui esant skirtingoms struktūroms, esant skirtingoms temperatūroms ir siurbimo terpėms. Todėl šiame straipsnyje galima tik trumpai paaiškinti, kaip optimizuoti išcentrinio siurblio sparnuotę, kad jos siurbimo ir hidraulinės savybės būtų pagerintos kokybiniu požiūriu, kartu su patirtimi. Tik nuorodai.
1. Pagerinkite įkvėpimo efektyvumą
Yra dviejų tipų sparnuotės mentės: lenkimas į priekį ir lenkimas atgal. Dėl efektyvumo didinant galią, suteikiant skysčiui didelę sukimosi jėgą ir užkertant kelią srauto atskyrimui, išcentriniuose siurbliuose paprastai naudojami galiniai lenktos mentės sparnuotės.
Siurblio korpuso kavitacijos elgsenai ir siurblio siurbimo charakteristikoms daugiausia įtakos turi sparnuotės įleidimo angos geometrinė forma ir plotas. Kavitacijai įtakos gali turėti daug geometrinių sparnuotės įleidimo angos veiksnių, pvz., įleidimo angos ir stebulės skersmuo, mentės įleidimo kampas ir prieš srovę nukreipto srauto kampas, ašmenų skaičius ir storis, ašmenų gerklės plotas, paviršiaus šiurkštumas, mentės priekinio krašto profilis ir kt. Be to, tai taip pat susiję su išoriniu sparnuotės menčių ir siurblio tarpo kreipiamųjų dydžiu. spiraliniai siurbliai).
1) Įėjimo skersmuo / sparnuotės įleidimo angos sritis
Siekdami pagerinti išcentrinių siurblių siurbimo efektyvumą, projektuotojai paprastai tai pasiekia padidindami sparnuotės įleidimo skersmenį. Šiandien šis projektavimo metodas vis dar naudojamas projektuojant išcentrinius siurblius.
Kai veleno skersmuo yra vienodas ir skersmens tarpas prie sparnuotės angos žiedo yra toks pat, tuo geresnis siurbimo efektyvumas (kuo didesnis sparnuotės įleidimo angos plotas, tuo didesnė siurbimo specifinio greičio vertė), tuo didesnis tarpas prie sparnuotės žiočių žiedo, o tai reiškia, kad nuotėkio kiekis yra didesnis ir siurblio efektyvumas mažesnis.
Tačiau norint pagerinti siurbimo efektyvumą didinant sparnuotės įleidimo skersmenį, ypatingas dėmesys turi būti skiriamas:
Neleidžiama, kad specifinio siurbimo greičio vertė smarkiai viršytų atitinkamuose standartuose ir specifikacijose nurodytas vertes, nes priešingu atveju siurblio veikimo diapazonas bus siauras.
2) Ašmenų priekinio krašto forma
Patenkinant mechaninius ir gamybos apribojimus dėl priekinio krašto mentės storio, parabolinis profilis gali pagerinti sparnuotės siurbimo efektyvumą. Elipsinio kontūro siurbimo našumas yra antras, o ši forma yra numatytasis priekinio krašto kontūro pasirinkimas, nes ji gali lengvai atitikti mechaninius ir gamybos apribojimus, susijusius su ašmenų priekinio krašto storiu.
3) Darbaračio dengiamosios plokštės įleidimo dalies kreivio spindulys
Dėl išcentrinės jėgos, veikiančios skysčio srautą prie sparnuotės įleidimo angoje posūkio taške, slėgis yra mažas, o srauto greitis yra didelis šalia priekinės dengiamosios plokštės, todėl sparnuotės įleidimo angoje greitis pasiskirsto netolygus. Tinkamai padidinus dengiamosios plokštės įvado dalies kreivio spindulį, naudinga sumažinti absoliutų greitį priekinėje dangtelio plokštėje (šiek tiek prieš mentės įleidimo angą) ir pagerinti greičio pasiskirstymo tolygumą, sumažinti slėgio kritimą siurblio įleidimo dalyje, taip sumažinant NPSHR ir pagerinant siurblio antikavitacines savybes.
4) Mentės įleidimo krašto padėtis ir įleidimo dalies forma
Mentės įleidimo kraštas tęsiasi į šoną link siurbimo angos, naudojant nubrauktą galinės mentės įleidimo briauną (įleidimo kraštas nėra toje pačioje ašyje, o išorinis kraštas yra tam tikru kampu paslinktas atgal), o tai leidžia skysčio tekėjimui stebulės pusėje iš anksto priimti mentės veikimą ir padidinti slėgį.
Ašmenų įleidimo kraštas tęsiasi į priekį ir pakrypsta, todėl kiekviename taške yra skirtingi apskritimo greičiai. Paprastai ašinis greitis paskirstomas maždaug tolygiai išilgai įleidimo krašto, todėl kiekviename įleidimo krašto taške yra skirtingi santykiniai srauto kampai. Siekiant patenkinti šią srauto situaciją ir sumažinti smūgio nuostolius, mentės įvadas turėtų būti erdviai susuktas, todėl daugelis mažo -greičių sparnuotės mentės įleidimo angos dalių taip pat yra susuktos mentės.
5) Ašmenų įleidimo kampas
Konstrukcijoje naudojamas šiek tiek didesnis teigiamas atakos kampas, siekiant padidinti menčių įleidimo kampą, sumažinti lenkimą ties ašmenų įleidimo anga, sumažinti ašmenų poslinkį, padidinti menčių įleidimo srauto plotą ir taip pagerinti siurbimo efektyvumą. Kartu tai pagerins veiklos aplinką esant intensyviam eismui, kad sumažėtų eismo nuostoliai. Tačiau atakos kampas neturėtų būti per didelis, kitaip tai turės įtakos efektyvumui.
6) Ašmenų įleidimo angos storis ir lygumas
Atitinkamai sumažinkite ašmenų įleidimo angos storį ir suapvalinkite, kad ji būtų arčiau supaprastintos formos. Sumažinus mentės storį, ne tik išplečiamas sparnuotės siurbimo kanalo plotas, sumažėja srauto greitis ir padidėja slėgis (menčių įleidimo angos forma labai jautri slėgio kritimui), bet ir pagerina sparnuotės ir mentės įvado paviršiaus lygumą, sumažinant pasipriešinimo nuostolius. Visos šios priemonės yra naudingos gerinant siurblio siurbimo efektyvumą.
7) Balanso anga
Balanso anga ant sparnuotės turi tam tikrą destruktyvų poveikį pagrindiniam srautui, patenkančiam į sparnuotę dėl nuotėkio (balansinės angos plotas neturi būti mažesnis nei 5 kartus didesnis už sandarinimo tarpo plotą, kad sumažėtų nuotėkio srautas ir taip būtų sumažintas poveikis pagrindiniam srautui). Tyrimai parodė, kad ant sparnuotės atidarius pusiausvyros angą, sūkurio intensyvumas už sparnuotės sumažės, o kai kurie sūkuriai gali net išnykti, pagerindami siurblio siurbimo efektyvumą.
8) Darbaračio išėjimo skersmuo
Nedidelis sparnuotės skersmens sumažėjimas tik šiek tiek padidins NPSHR. Bet kai skersmuo sumažės 5–10%, NPSHR žymiai padidės, nes sumažėjus menčių ilgiui padidės specifinės ašmenų apkrovos ir taip paveiks greičio pasiskirstymą prie sparnuotės įėjimo.
Pastabos:
1) Stenkitės nenaudoti sparnuotės įleidimo ploto padidinimo metodo, kad pagerintumėte siurbimo efektyvumą, ir neviršykite specifinio siurbimo greičio, kitaip nesunku sukelti įleidimo angos refliuksą ir išplėsti nestabilią siurblio veikimo sritį.
2) Reikėtų vengti ašmenų kanalo sindromo kavitacijos. Šio tipo kavitacijos pažeidimus sukelia mažas tarpas tarp kreipiamųjų mentelių (kreipiančiųjų mentelių siurbliams) arba spiralių (spiraliniams siurbliams) ir sparnuotės mentelių išorinio skersmens. Kai skystis teka per mažą kanalą, skysčio greičio padidėjimas sukelia skysčio slėgio sumažėjimą, vietinį garavimą ir burbuliukų susidarymą, kurie, esant didesniam slėgiui, plyšta ir sukelia kavitaciją.
2. Pagerinkite hidraulinį našumą
Siurblių hidrauliniam našumui įtakos turi daug veiksnių, o pagrindiniai sparnuočių hidrauliniam efektyvumui įtakos turintys veiksniai yra įvairūs nuostoliai. Tiksliau, yra:
1) Lapų skaičius
Išcentriniuose siurbliuose padidinus menčių skaičių paprastai galima pagerinti skysčio srautą ir atitinkamai padidinti siurblio aukštį. Tačiau padidinus menčių skaičių, sumažės kanalo srauto plotas, todėl padidės srauto greitis ir menčių trinties praradimas.
Todėl per didelis menčių skaičiaus padidėjimas ne tik sumažina efektyvumą ir pablogina sparnuotės kavitaciją, bet ir gali sukelti siurblio veikimo kreivės kuprą. Be to, padidėjus menčių skaičiui, galvos charakteristikos kreivės kilimo tendencija (nuo vardinio taško) išlyginama iki kritinės negyvos taško; Priešingai, mažėjant ašmenų skaičiui, galvos charakteristikos kreivė tampa statesnė. Paprastai išcentrinio siurblio sparnuotėms su dideliu menčių skaičiumi parenkamos 5-7 mentės.
2) ilgi ir trumpi lapai
Tyrimai parodė, kad bet koks trumpų ir ilgų siurblio sparnuotės mentių derinys bus naudingas siekiant pagerinti siurblio efektyvumą, nes jis gali veiksmingai užkirsti kelią bet kokiam pabudimo srautui, kurį sukelia netolygus greičio pasiskirstymas šalia sparnuotės įleidimo angos.
3) Susukti peiliukai
Eksperimentai parodė, kad siurbliai su susuktomis mentėmis turi didesnį efektyvumą netoli projektinio darbo taško ir didelio srauto srityse, palyginti su siurbliais su lenktomis mentėmis. Tuo pačiu metu siurbliai su susuktomis mentėmis turi didesnį aukštį kritiniame taške nei su išlenktomis mentėmis (dėl to kritiniame taške gali pasikeisti galvutės charakteristikų kreivės kilimo tendencija, ypač mažo specifinio greičio išcentriniams siurbliams, kurie gali efektyviai pagerinti/pašalinti kauburių atsiradimą).
4) Darbaračio išėjimo skersmuo
API 610 standartas neleidžia siurbliams pasiekti maksimalaus sparnuotės skersmens ir reikalauja, kad sparnuotė atitiktų reikiamą siurblio našumą. Jei siurblio pasirinkimas yra per didelis, sparnuotės pjovimas yra gana ekonomiškas ir efektyvus būdas sumažinti susidarantį slėgį ir srautą. Nors sparnuotės pjovimas yra efektyvesnis nei droselio sklendės naudojimas, kad būtų įvykdytos reikiamos darbo sąlygos, jo efektyvumas paprastai yra mažesnis nei viso dydžio sparnuotės, nes sparnuotės mentės sutrumpėja, o tarpas tarp sparnuotės menčių ir siurblio korpuso padidėja.
Radialinio srauto sparnuotės jų skersmuo neturėtų būti sumažintas iki daugiau kaip 70 % didžiausio projektinio skersmens. Sumažinus siurblio sparnuotės skersmenį, taip pat pasikeis išleidimo kanalo plotis, mentės išleidimo kampas ir mentės ilgis. Kuo labiau sparnuotės skersmuo mažės nuo maksimalaus skersmens, tuo labiau siurblio efektyvumas mažės nupjaunant sparnuotę, o didžiausias efektyvumo taškas pasislinks mažesnių srautų link.
3. Kitų parametrų įtaka siurblio veikimui
1) sparnuotės ašmenų plotis
Didėjant ašmenų pločiui, skysčio slėgis mažėja, todėl padidėjus sparnuotės mentės pločiui mažės ir galvutė; Mentės pločio įtaka optimalaus efektyvumo taško efektyvumui paprastai nėra reikšminga (padidėjus ašmenų pločiui, optimalaus efektyvumo taško efektyvumas gali šiek tiek padidėti), tačiau mažėjant peilių pločiui, didelio{0}}efektyvumo zona pasislinks į mažesnius srautus. Efektyvumo įtaka yra reikšmingesnė esant didesniems tūriniams srautams, kitaip tariant, didėjant mentės pločiui, efektyvumo kreivė sparčiai mažėja į dešinę nuo optimalaus efektyvumo taško.
2) Darbaračio išėjimo ašmenų kampas
Kuo didesnis išėjimo mentės kampas, tuo aukštesnė galvutė esant tam tikram greičiui, tačiau dėl mažesnio efektyvumo ir nusidėvėjimo. Apatinis išėjimo ašmenų kampas padidina efektyvumą ir padidina ašmenų ilgį, tačiau sumažina galvutę. Todėl eksporto ašmenų kampą paprastai reikia optimizuoti, kad būtų pasiekta šių veiksnių pusiausvyra. Galvutė didėja didėjant išleidimo angos kampui, o tai galima paaiškinti padidėjusiu išleidimo angos skerspjūvio -pjūvio dydžiu, palyginti su padidėjusiu išleidimo mentės kampu, todėl sumažėja skysčio slėgio kritimas srauto kanale tarp menčių.
Tyrimas rodo, kad didžiausia efektyvumo vertė mažėja didėjant išleidimo angos kampui. Kai išleidimo mentės kampas yra mažas, siurblio efektyvumas dešinėje aukščiausio efektyvumo taško pusėje greitai sumažės.
3) Darbaračio išleidimo angos skirstytuvo mentė
Pridėjus skirstytuvo mentes ant sparnuotės išleidimo pusės padidės siurblio aukštis ir hidraulinis efektyvumas, o padidės skilimo galvutės ir efektyvumas, nes padidės skirstytuvo mentės. Skirstytuvo menčių ilgis paprastai neviršija 0,5 pradinio ašmenų ilgio, priklausomai nuo sparnuotės dydžio, menčių formos ir menčių skaičiaus.
4) Darbaračio mentės išėjimo krašto apipjaustymas
Šlifuojant sparnuotės išleidimo angos ašmenis išplečiamas sparnuotės išleidimo angos srauto kanalo plotas, taip padidinant sparnuotės srautą. Plečiantis išleidimo kanalo plotui, padidės ir aukštis, o optimalus siurblio efektyvumo taškas pasislinks į didelio srauto pusę.
