Korkeuden vaikutus keskipakopumppujärjestelmiin

Keskipakopumppuja käytetään laajasti eri nesteiden kuljetuksessa, mikä on noin 70–80% pumppujen kokonaismäärästä. Tasasäympäristöissä ilmakehän paine laskee korkeuden kasvaessa, ja paine keskipakopumpun imuportissa vähenee vastaavasti. Imuharjoituksen väheneminen vaikuttaa pumpun normaaliin toimintaan ja johtaa vähentyneeseen työtehokkuuteen. Tässä artikkelissa analysoidaan keskipakopumppujen työ- ja muuttamista eri korkeuksilla sekä ratkaisuilla.

• Vesipumpun imun perusperiaatteet

Vesipumpun imu johtuu olennaisesti ilmakehän paineen ja pumpun tyhjiöpaineen välillä. Vakion tavanomaisessa ilmakehän paineessa (noin 101,325 kPa merenpinnan tasolla) vesipumpun teoreettinen suurin veden imukorkeus on 10,33 metriä. Käytännöllisissä sovelluksissa, kuten kitkahäviöt ja kavitaatio, efektiivinen imuetäisyys ei yleensä ylitä 8 metriä. Avainparametriva tyhjiö vaikuttaa suoraan imun suorituskykyyn. Tietyn keskipakopumpun mallin esimerkkinä, kun tyhjiömittari näyttää -0. 08 MPa, vastaava teoreettinen veden imukorkeus on noin 8,4 metriä. Asennusprosessin aikana on kiinnitettävä erityistä huomiota pumpun akselin ja vedenlähteen pinnan väliseen pystysuoraan etäisyyteen. Suunnittelualueen ylittäminen aiheuttaa imeen äkillisen laskun.

• Korkeuden nousun vaikutus vesipumpun suorituskykyyn

Jokaiselle 1: lle 000- metrin nousu korkeudessa, ilmakehän paine laskee noin 12%. Qinghai-Tibet-tasangon vedensuojeluhankkeen todelliset mitatut tiedot osoittivat, että ilmakehän paine 3800 metrin korkeudessa oli vain 64 kPa, mikä johti saman tyyppisen vesipumpun efektiiviseen imualueeseen 5,2 metriin. Tämä epälineaarinen vaimennussuhde voidaan arvioida kaavalla H =10. 33x (Pactual/Ptandard). Lämpötilan muutokset pahentavat korkeuden vaikutusta. Päivän ja yön lämpötilaero tasangolla on usein yli 20 astetta. Yhdessä tapauksessa dieselmoottorivetoisen vesipumpun imu laski 40%, kun se aloitettiin matalassa lämpötilassa ja se oli esilämmitetty yli 15 asteeseen normaalien työolojen palauttamiseksi. Kun valitset tukilaitteita, yli 20% suorituskykymarginaali on varattava.

• Vesipumpun valinnan avainkohdat korkealla alueilla

Valitse mieluiten itsenäisen rakenteen. Vertailevat testit osoittavat, että ympäristöä, jonka korkeus on 2500 metriä, tavallisten keskipakopumppujen imualue heikentyy 35%, kun taas vesirenkaan tyhjiöasemajärjestelmällä varustettu itsestään leimahtava pumppu heikenee vain 18%. On suositeltavaa, että pumpun runko sijoitetaan suoraan vedenlähteen yläpuolelle asennuksen aikana veden imuputken minimoimiseksi.
Ilmankestävyysvaikutus on otettava huomioon putkilinjan suunnittelussa. Vedenjakeluprojektissa käytetään vähitellen muuttuvaa halkaisijaltaan putkilinjaa (150 sisääntuloaukko kapenee vähitellen 100: een keskellä), mikä parantaa veden imeytymistehokkuutta 22% verrattuna yhtä suureen halkaisijaltaan putkistoihin. Säännöllisen kunnossapidon aikana keskity tiivisteiden tilan tarkistamiseen. Kumiosien ikääntymisnopeus yli 3000 metrin yläpuolella olevilla alueilla merenpinnan yläpuolella on 2-3 kertaa nopeampi kuin tasangoilla.

• Ratkaisut korkean korkeuden ongelmiin

Vastauksena riittämättömän imun ongelmaan Tiibetin tasangon karjatila otti käyttöön kolmivaiheisen relevesiliuoksen: Ensimmäisen vaiheen syvän kaivopumppu nostaa vettä välivesisäiliöön, toisen vaiheen keskipakopumppu täydentää pystysuuntaista nostoa ja lopullinen vaiheen putkilinjan pumppu on vastuussa vaakakuljetuksesta. Tämä yhdistetty järjestelmä antaa kokonaispään ylittää yhden pumpun rajan ja ratkaisee karjan juomaveden ongelman onnistuneesti 4500 metrin korkeudessa. Parannustoimenpiteitä kavitaation estämiseksi ovat: paineentabilisoivan säiliön asentaminen veden sisääntuloon ja kierreoppaan upotuspyörän suunnittelun omaksuminen. Todelliset mitatut tiedot osoittavat, että modifioidun monivaiheisen pumpun NPSH (netto positiivinen imupää) samaan korkeuteen nousee 31%, pidentäen laitteiden käyttöiän käyttöä tehokkaasti.